中国番茄新病害—番茄织球壳萎蔫病研究

发布时间：2018-03-31 19:06

本文选题：番茄织球壳萎蔫病　切入点：生物学特性　出处：《沈阳农业大学》2016年博士论文

【摘要】：番茄(Solanum lycopersicum Mill.)是我国重要的蔬菜作物之一。由黄瓜织球壳菌(Plectosphaerella cucumerina (Lindf.) W. Gams)侵染引起的番茄织球壳萎蔫病是严重影响番茄产量的新病害,目前在辽宁省番茄产区均有不同程度发生,尤其保护地发病更为严重,重病棚室发病率高达100%,甚至绝产。该病害在国内外未见相关研究报道,其发病规律不清及防控措施缺乏,导致病害加速蔓延,是目前番茄生产上亟待解决的问题。本文针对番茄生产上出现的新病害问题,采用植物病理学和分子生物学相结合的技术,对番茄织球壳萎蔫病的病害症状、病原学、病菌致病性、病菌种群分布和品种抗病性等方面进行系统研究,并建立了病害的早期分子检测技术体系,以期为病害的预警监测和有效防控提供科学依据。主要的研究结果如下：1.明确了番茄织球壳萎蔫病为我国番茄上的新病害,并鉴定其病原菌为黄瓜织球壳菌(Plectosphaerella cucumerina)针对辽宁省葫芦岛番茄产区首次发现的新病害—番茄织球壳萎蔫病,依据柯赫氏法则证病试验和病菌形态学鉴定,并结合rDNA-ITS序列分析和特异性引物检测结果,鉴定明确其致病菌为黄瓜织球壳菌[P. cucumerina (Lindf.) W. Gams],分类地位归属于真菌界,子囊菌门,盘菌亚门,粪壳菌纲,肉座菌亚纲,织球壳科,织球壳属。通过田间调查和人工接种试验观察,系统查明了该病害的症状：病株前期无异常表现,坐果后渐显症状,叶片自下而上逐渐褪绿、变黄；随病情加重,植株萎蔫,逐渐干枯,死亡。病株茎秆中空,维管束不褐变；其根系发育不良,侧根和次生根极少,主根呈黄褐色、组织坏死。病株果实少而小,重病者无果实或果实不能正常成熟。该病害症状与一些生理病害及番茄镰孢菌枯萎病有相似之处。2.系统研究了番茄织球壳萎蔫病菌的生物学特性、寄主范围和病害初侵染来源病原菌生物学特性测定结果表明,菌丝生长最适宜的培养基为PDA、PSA和MEA；适宜生长的碳源为蔗糖、葡萄糖和甘露糖；适宜的氮源为蛋白胨和酵母膏。病菌在5～35℃温度范围均可生长,以27℃为最适；分生孢子在5～35℃内均可萌发,24℃萌发率最高；病菌的致死温度为50℃,10min;病菌在pH4～11范围均可生长,适宜范围为pH6-pH8,以pH6为最适。在人工接种条件下寄主范围测定结果表明,该病菌可侵染茄子、辣椒、番茄、生菜、苦苣、甜瓜、黄瓜、大白菜和油菜等作物。番茄病残体、种子以及病田土壤带菌检测结果表明,棚室地表病残体和土壤是病害初侵来源,种子并非病原菌携带体。土壤湿度与病菌存活时间关系密切,但是存活的孢子量随时间增加而降低。在湿度为0%和25%的土壤中,病菌可分别存活22个月和18个月,在湿度为50%、75%、100%、150%和纯水中存活时间相对较长,在水中存活的时间最长,两年后病菌孢子量仍保持102CFU/mL的水平。根据该病菌生物学研究结果和田间调查情况,构建了病害侵染循环图。3.研究明确了我国番茄织球壳萎蔫病菌种群分布利用分子生物学和植物病理学技术,对我国10省29市采集的847份番茄根部样品进行病菌分离和检测,结果表明,辽宁、黑龙江、吉林、河北山东、山西和河北6个省分离获得了黄瓜织球壳菌(P. cucumerina);不同地区样品间病菌分离频率不同,辽宁省病菌分离频率为10%～82.78%；黑龙江、吉林、山东和山西省的分离频率为4.80%～32.0%。4.建立了番茄织球壳萎蔫病早期诊断的分子检测技术体系依据番茄织球壳萎蔫病菌以及土壤中常见病菌的rDNA-ITS序列差异,成功设计出具有高度特异性的巢式PCR引物PcF1/PcR1和PcNF1/PcNR1,准确地从番茄织球壳萎蔫病菌DNA中扩增出一条195bp的特异性片段,可以与其他供试病菌区分开,从而建立了该病害的巢式PCR检测体系。经过两轮的PCR扩增,引物灵敏性大大增加,检测最低浓度可达到1fg/μL。应用建立的巢式PCR检测体系对人工接种不同潜育期的番茄根部及叶片检测结果表明,接种植株根部及基部叶片均可检测到病原菌。田间随机采集100份番茄基部叶片组织样品进行检测,病菌检出率为56%,后期植株实际发病率为49%。利用该检测技术可以实现番茄织球壳萎蔫病早期诊断,为病害的预测预报提供了技术支撑,也为番茄工厂化育苗中菌源的有效控制提供了理论指导。5.建立了番茄对织球壳菌萎蔫病的抗性鉴定技术通过三年的试验,研究出番茄抗织球壳萎蔫病鉴定的接种体制备、田间鉴定、病情调查、抗性评价等方法,建立了番茄抗织球壳萎蔫病鉴定技术体系；利用该技术,对我国北方广泛种植的46个番茄品种进行了抗性测定,从中筛选出表现高抗(HR)的品种6份,占鉴定品种总数的13.0%；抗病品种(R)10份,占21.7%；中抗品种(MR)12份,占26.1%；感病品种(S)11份,占23.9%；高感品种(HS)7份,占15.2%。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：沈阳农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S436.412

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