连作土壤中黄瓜枯萎病菌的致病力变化规律及强、弱致病力菌株的转录组分析
发布时间：2021-02-21 16:02
黄瓜枯萎病由尖孢镰刀菌黄瓜专化型（Fusarium oxysporum f.sp.cucumerinum,Foc）侵染引起,在我国各黄瓜种植区普遍发生,是制约黄瓜生产的主要病害之一。研究表明,连作条件下黄瓜枯萎病日益加重。引起这种现象的原因主要包括土壤中病原菌数量的积累、土壤理化性质的恶化、土壤微生物区系的失衡以及植物的自毒作用等。而单一寄主与病原菌长期互作,是否会导致病原菌的致病力变异,从而造成病害加重,目前的研究相对较少。本研究在建立人工病圃的基础上,连续种植抗、感黄瓜品种五茬,以黄瓜与小麦,玉米和三叶草的轮作为对照,监测连作及轮作后枯萎病菌的致病力变化,结合多核苷酸序列的系统发育分析,明确菌株的变异情况。此外,利用初始的弱致病力菌株foc-3b与寄主诱导的强致病力菌株Ra-4侵染黄瓜前、后的转录组测序分析,筛选致病力分化相关的基因。具体结果如下:（1）连作及轮作土壤中黄瓜枯萎病菌的致病力分化黄瓜连作及轮作5茬后,共分离到205株尖孢镰刀菌。上述菌株的致病力测定结果表明,连作及轮作后病原菌群体的致病力均出现明显分化。黄瓜连作后,弱与次弱致病型菌株（病情指数DI≤40）的比例从第三茬...
【文章来源】：中国农业科学院北京市
【文章页数】：90 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
黄瓜枯萎病菌的孢子形态(林璐璐,2011)
体又分为核心基因组区域 (core genome) 与附属基因组区域 (accessory genome) 或谱系特异性(lineage-specific) 区域，其中附属基因组区域包括3、6、14和15号四条染色体的全部及1号和2号的部分染色体区域，占整个基因组的1/4 (图1.2)。而这些区域富含转座子和致病相关基因，能够在不同的菌株之间发生水平转移，从而导致病原菌变异，出现寄主专化型和生理小种分化，这也是尖孢镰刀菌致病力强和宿主范围广的主要原因 (Ma et al., 2010, 2013, 2014)。因此对于转座子及致病相关基因的研究对于揭示尖孢镰刀菌致病性变异的内在机制具有重要意义。
.1 11 株尖孢镰刀菌基于 TEF1-α 序列构建的系统发育进化树。使用 MEGA5.0 软件，采用邻接法Neighbor-joining，NJ)，以 Pyricularia 为外组，设定 1000 次重复取样构建 Bootstrap 树状图。.1 The Neighbor-joining tree of F. oxysporum strains based on TEF1-α gene. The tree was constructed bNeighbor-joining method using MEGA5.0 and Pyricularia was used as the outgroup.株的致病力测定浸种法和灌根法两种方法分别将上述菌株统一接种到黄瓜感病品种上比较其致病力种接种方法均能使寄主植物发病，其中浸种法接种黄瓜幼苗发病较快，一般接种3发病，7 d即可进行病情指数的调查，可用于后续田间菌株的致病力测定；而灌根法病较慢（接种10 d左右开始发病），并且需提前种植好黄瓜苗，实验周期较长。相同理后，使用浸种法接种获得的发病率及病情指数明显高于灌根法。上述11个菌株株的致病力存在明显的差异，其中两种接种方法显示的结果均表明foc-3b造成植物于中等偏下的水平，因此我们挑选foc-3b作为田间接种的初始菌株（表2.3）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]发生和未发生连作芦蒿枯萎病土壤的尖孢镰刀菌数量、产毒能力和致病力[J]. 陈立华,常义军,王长春,邵孝侯,马超越,徐明喜,王东升. 应用与环境生物学报. 2015(02)
[2]基于多基因序列分析对尖孢镰孢菌古巴专化型(香蕉枯萎病菌)生理小种的鉴定[J]. 曾莉莎,吕顺,刘文清,赵志慧,王芳,周建坤,李洪波,陈石,杜彩娴. 菌物学报. 2014(04)
[3]长期连作对大豆根际土壤镰孢菌种群的影响[J]. 魏巍,许艳丽,朱琳,张思佳,李淑娴. 应用生态学报. 2014(02)
[4]哈茨木霉对接种尖孢镰刀菌后黄瓜根系次生代谢物的影响[J]. 刘爱荣,陈双臣,晋文娟,于贝贝,王凤华,贺超兴. 中国生物防治学报. 2012(04)
[5]现代生物技术在镰刀菌分类学中的应用[J]. 柳凤,詹儒林,韦继光,常金梅. 中国农学通报. 2012(30)
[6]黄瓜枯萎病菌毒力、营养体亲和性及ISSR分析[J]. 刘东,代丽婷,蒲子婧,苗笛,马柏壮,张艳菊. 植物病理学报. 2012(05)
[7]太子参连作障碍及其根际土壤尖孢镰刀菌数量变化[J]. 林茂兹,黄少华,陈巧巧,蔡永锋. 云南农业大学学报(自然科学). 2012(05)
[8]黄瓜枯萎病的研究[J]. 林璐璐. 农业灾害研究. 2011(02)
[9]香蕉枯萎病菌fga1基因克隆及其多样性研究[J]. 李春雨,陈石,孙清明,邝瑞彬,左存武,郑加协,周红玲,易干军. 分子植物育种. 2011(06)
[10]甘肃省干旱灌区连作马铃薯根际土壤中镰刀菌的变化[J]. 牛秀群,李金花,张俊莲,沈宝云,柴兆祥,王蒂. 草业学报. 2011(04)
博士论文
[1]黄瓜枯萎病菌（Fusarium oxysporum f.sp.cucuifimViiiw）生物膜的形成及相关基因功能分析[D]. 李培谦.广西大学 2015
[2]大豆连作对根际土壤生物群落的影响[D]. 王进闯.中国农业大学 2014
[3]设施黄瓜不同种植模式的环境效应及其化感作用研究[D]. 由海霞.西北农林科技大学 2007
[4]黄瓜根系自毒物质对其根系病害的助长作用及其缓解机制研究[D]. 叶素芬.浙江大学 2004
硕士论文
[1]产surfactin枯草芽胞杆菌168重组菌株构建及其对黄瓜枯萎病的控制作用[D]. 高毓晗.中国农业科学院 2015
[2]黄瓜根茎镰孢菌的分离鉴定及遗传多样性分析[D]. 陈霞.东北农业大学 2010
[3]玉米弯孢叶斑病菌致病性分化定向选择机理与致病相关基因鉴定[D]. 翟羽红.上海交通大学 2008
[4]黄瓜连作障碍主要因子关系分析及其作用机理研究[D]. 刘亚锋.河南农业大学 2006
本文编号：3044585
【文章来源】：中国农业科学院北京市
【文章页数】：90 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
黄瓜枯萎病菌的孢子形态(林璐璐,2011)
体又分为核心基因组区域 (core genome) 与附属基因组区域 (accessory genome) 或谱系特异性(lineage-specific) 区域，其中附属基因组区域包括3、6、14和15号四条染色体的全部及1号和2号的部分染色体区域，占整个基因组的1/4 (图1.2)。而这些区域富含转座子和致病相关基因，能够在不同的菌株之间发生水平转移，从而导致病原菌变异，出现寄主专化型和生理小种分化，这也是尖孢镰刀菌致病力强和宿主范围广的主要原因 (Ma et al., 2010, 2013, 2014)。因此对于转座子及致病相关基因的研究对于揭示尖孢镰刀菌致病性变异的内在机制具有重要意义。
.1 11 株尖孢镰刀菌基于 TEF1-α 序列构建的系统发育进化树。使用 MEGA5.0 软件，采用邻接法Neighbor-joining，NJ)，以 Pyricularia 为外组，设定 1000 次重复取样构建 Bootstrap 树状图。.1 The Neighbor-joining tree of F. oxysporum strains based on TEF1-α gene. The tree was constructed bNeighbor-joining method using MEGA5.0 and Pyricularia was used as the outgroup.株的致病力测定浸种法和灌根法两种方法分别将上述菌株统一接种到黄瓜感病品种上比较其致病力种接种方法均能使寄主植物发病，其中浸种法接种黄瓜幼苗发病较快，一般接种3发病，7 d即可进行病情指数的调查，可用于后续田间菌株的致病力测定；而灌根法病较慢（接种10 d左右开始发病），并且需提前种植好黄瓜苗，实验周期较长。相同理后，使用浸种法接种获得的发病率及病情指数明显高于灌根法。上述11个菌株株的致病力存在明显的差异，其中两种接种方法显示的结果均表明foc-3b造成植物于中等偏下的水平，因此我们挑选foc-3b作为田间接种的初始菌株（表2.3）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]发生和未发生连作芦蒿枯萎病土壤的尖孢镰刀菌数量、产毒能力和致病力[J]. 陈立华,常义军,王长春,邵孝侯,马超越,徐明喜,王东升. 应用与环境生物学报. 2015(02)
[2]基于多基因序列分析对尖孢镰孢菌古巴专化型(香蕉枯萎病菌)生理小种的鉴定[J]. 曾莉莎,吕顺,刘文清,赵志慧,王芳,周建坤,李洪波,陈石,杜彩娴. 菌物学报. 2014(04)
[3]长期连作对大豆根际土壤镰孢菌种群的影响[J]. 魏巍,许艳丽,朱琳,张思佳,李淑娴. 应用生态学报. 2014(02)
[4]哈茨木霉对接种尖孢镰刀菌后黄瓜根系次生代谢物的影响[J]. 刘爱荣,陈双臣,晋文娟,于贝贝,王凤华,贺超兴. 中国生物防治学报. 2012(04)
[5]现代生物技术在镰刀菌分类学中的应用[J]. 柳凤,詹儒林,韦继光,常金梅. 中国农学通报. 2012(30)
[6]黄瓜枯萎病菌毒力、营养体亲和性及ISSR分析[J]. 刘东,代丽婷,蒲子婧,苗笛,马柏壮,张艳菊. 植物病理学报. 2012(05)
[7]太子参连作障碍及其根际土壤尖孢镰刀菌数量变化[J]. 林茂兹,黄少华,陈巧巧,蔡永锋. 云南农业大学学报(自然科学). 2012(05)
[8]黄瓜枯萎病的研究[J]. 林璐璐. 农业灾害研究. 2011(02)
[9]香蕉枯萎病菌fga1基因克隆及其多样性研究[J]. 李春雨,陈石,孙清明,邝瑞彬,左存武,郑加协,周红玲,易干军. 分子植物育种. 2011(06)
[10]甘肃省干旱灌区连作马铃薯根际土壤中镰刀菌的变化[J]. 牛秀群,李金花,张俊莲,沈宝云,柴兆祥,王蒂. 草业学报. 2011(04)
博士论文
[1]黄瓜枯萎病菌（Fusarium oxysporum f.sp.cucuifimViiiw）生物膜的形成及相关基因功能分析[D]. 李培谦.广西大学 2015
[2]大豆连作对根际土壤生物群落的影响[D]. 王进闯.中国农业大学 2014
[3]设施黄瓜不同种植模式的环境效应及其化感作用研究[D]. 由海霞.西北农林科技大学 2007
[4]黄瓜根系自毒物质对其根系病害的助长作用及其缓解机制研究[D]. 叶素芬.浙江大学 2004
硕士论文
[1]产surfactin枯草芽胞杆菌168重组菌株构建及其对黄瓜枯萎病的控制作用[D]. 高毓晗.中国农业科学院 2015
[2]黄瓜根茎镰孢菌的分离鉴定及遗传多样性分析[D]. 陈霞.东北农业大学 2010
[3]玉米弯孢叶斑病菌致病性分化定向选择机理与致病相关基因鉴定[D]. 翟羽红.上海交通大学 2008
[4]黄瓜连作障碍主要因子关系分析及其作用机理研究[D]. 刘亚锋.河南农业大学 2006
本文编号：3044585
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/dzwbhlw/3044585.html
