侵染小麦和大麦的条锈菌的有性自交与毒性变异

发布时间：2020-06-13 00:11

【摘要】：条锈病是小麦和大麦上的重要病害,其发生对小麦和大麦生产造成严重影响。条锈病主要以夏孢子反复侵染的方式危害小麦和大麦。目前种植抗病品种是防治条锈病的最环保经济有效的方法。但是品种的抗性丧失往往导致条锈病的暴发和流行。条锈菌的寄主范围较广,可侵染小麦、大麦及其许多禾本科杂草。小麦条锈菌主要侵染小麦,但是小麦条锈菌的个别小种也可侵染大麦。与突变和异核作用相比,有性重组导致高度变异,是条锈菌主要的毒性变异途径。但是目前,有关对小麦和大麦共同致病的条锈菌的毒性变异缺乏研究。本研究对侵染大麦品种果洛和小麦品种铭贤169均致病的条锈菌菌系BSR-4和BSR-5,通过单夏孢子菌系有性自交建立后代单锈孢群体,在Yr单基因系鉴别寄主和大麦条锈菌鉴别寄主上进行表型测定,明确群体毒性特征,与母菌系的毒性谱比较,确定其毒性变异,从而揭示该条锈菌有性自交与毒性变异的特征。获得的主要研究结果如下:两个母菌系BSR-4和BSR-5通过自交共获得单孢后代97个,相对于亲本,自交后代群体的毒力/无毒力特征谱均发生了显著变化。后代群体与亲本存在一个或多个抗病位点上的表现型差异。BSR-4通过有性自交得到单孢后代67个,在Yr单基因系鉴别寄主上表现为54个不同的毒性表型。单孢后代与亲本毒性谱相同的有4个;17个菌系毒性谱变宽,毒性增强,其余46个毒性谱皆变窄。后代群体中,8个菌系对铭贤169高度致病,但在果洛上表现为少量坏死;其余菌系对铭贤169和果洛均表现为高度致病。通过接种大麦条锈菌鉴别寄主发现后代有4个毒性表型,其中有一个毒性表型与亲本相同,其余3个毒性表型相对与亲本毒性谱变宽。BSR-5通过自交获得自交后代30个,在Yr单基因系鉴定产生有22个新毒性表型,后代的毒性表型与亲本完全不一致。后代群体中,3个菌系与亲本毒性谱相同,其余27个毒性谱变宽。没有毒性谱变窄的后代。所有单孢后代在果洛和铭贤169都表现出与亲本一致的高度感病的症状。所有单孢后代在大麦条锈菌鉴别寄主上的表型与亲本表型一致。研究表明,侵染小麦和侵染大麦的条锈菌经有性生殖发生毒性变异和毒性分化,为小麦、大麦混播区与感病小檗共存的地区的条锈病的发生和预防提供了理论依据。
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S435.121.42;S435.123

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本文编号：2710317