引起马铃薯病害的丝核菌种群结构及其遗传多样性研究

发布时间：2016-05-09 20:56

第一章文献综述

近年来，全球气候变暖趋势明显，已经对粮食生产造成重要影响，据估计到2050年全球将会有1.32亿人挨饿（韩黎明等，2010)。国际谷物和其它农产品供应量的减少造成了全世界粮食价格的暴涨，这可能给低收入国家带来粮食短缺和社会动荡的风险（魏延安，2005)。与主要谷类作物不同，马铃薯并非是全球性的商品。由于含水量高、易腐烂、运输成本高，它在出口贸易中所占份额非常小，因而其价格通常取决于当地的生产成木，而不受变幻莫测的国际市场的影响。此外马铃薯生长周期较短（在100天内便可获得高产量），适合与稻米进行双作，也适合与玉米和大豆进行间作；其环境适应性强，从贫瘠的安第斯高原到非洲和亚洲的热带低地，在不同气候条件下均可生长（Hijmans and Spooner，2001);从单位面积生产量看，除脂肪含量较少外，蛋白质、碳水化合物、铁和维生素含量均高于小麦、水稻和玉米（许世卫，2010)。因此马铃薯是一种应当大力举荐的粮食安全作物，因为它能够帮助低收入农民和弱势消费者安全度过R前世界粮食供求方面出现的混乱情况。而联合国粮农组织将2008年定为国际马铃薯年（InternationalYear of the Potato, lYP, )以激起人们对马铃薯在农业、经济和全球粮食安全中的地位的认知。中国农业部在2015年年初发布消息称，将启动马铃薯主粮化战略，推进把马铃薯加工成馒头、面条、米粉等主食，预计2020年50%以匕的马铃薯将作为主粮消费。

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第二章侵染马铃薯的丝核菌分离及种类鉴定

2.1材料与方法

2011年8月至2014年12月，从全国25个省市自治区共131个区县釆集到635个感病马铃薯样本，包括412个溃疡症状的地下蒸和233个黒德症状的薯块。病样的分离参考方中达（1998)的方法，具体步骤如下：1)用自来水将病样上面附着的泥土和其它杂质冲洗干净并掠干；2)将感病的马铃薯地下莲从病健交界处切成5mmx5min的小块,依次用70%的酒精消毒30s,0.5%的次氯酸钠（NaOCl)溶液浸泡3min，无菌水清洗3遍，然后置于灭菌的滤纸上，放在超净工作台内瞭干，最后接种于培养基上，每皿7个病块；3)对于薯块黑德，直接取下菌核并接种于WA平板（含有50ng/ml硫酸链霉素）上；4)将上述WA平板置于25。C恒温箱中培养24~96小时，每天观察一次，将从感病组织或菌核上长出的符合丝核菌特征（分枝近直角，分枝处稍溢缩，分枝附近有隔，无锁状联合，无分生孢子）的菌丝转移到PDA培养基上；5)培养24 h后挑取菌丝生长尖端，置于新的PDA平板。此步骤重复一次以对分离的丝核菌进行纯化；6)纯化的丝核菌在PDA上充分生长后，将PDA平板置于4°C下密封进行短期保存。从培养3天左右的菌落边缘打孔，将菌饼置于灭菌的2ml冻存管中并用灭菌的液体石蜡密封进行长期保存。

2.2结果与分析

结合菌丝融合反应及基于rDNA-ITS序列的聚类分析，从马铃薯上分离得到的丝核菌融合群鉴定结果如表2-5所示。其中AG-3 PT为主要分离融合群，占所有分离丝核菌的60.31%。其它融合群还包括立枯丝核菌中的 AG-1-IB (0.19%)、AG-2-1 (0.58%)、AG-3 TB (0.19%)、AG-3TM(0.58%)、AG-4-HGI (8.17%), AG-4-HGII (2.53%)、AG-4-HGIII (1.36%)、AG-5 (8.56%)、AG-11 (0.19%)以及双核丝核菌中的 AG-A (12.45%)、AG-Fa (0.78%)、AG-G (0.19%)、AG-I(0.39%)、AG-K (2.92%)和 AG-U (0.19%)。AG-3 PT 菌株中，分离自马铃薯薯块的占 71.94%。从马铃薯薯块菌核上分离的227个丝核菌中，AG-3PT菌株为223个，占98.24%; AG"4-HGI菌株为3个，占1.32%; AG-5菌株为1个，占0.44%。从淸病症状的地下茎上分离的287个丝核菌中，AG-3 PT 菌株占 30.31%、AG-A 占 22.30%、AG-5 占 14.98%、AG-4-HGI 占 13.59%。其它各融合群依所占比例均小于6% (表2-5)。

第三章来源于马铃薯的丝核菌对三种作物的致病性.......71

3.1材料与方法...........71

第四章引起马铃薯病害的丝核菌遗传多样性分析.........81

4.1材料与方法........81

第五章侵染马铃薯的丝核菌对三种杀菌剂的敏感性测定..........99

第五章侵染马铃薯的丝核菌对三种杀菌剂的敏感性测定

5.1材料与方法

将原药分别预溶于甲醇，配置成10 mg/ml母液，置于4°C冰箱备用。使用前分别稀释成5个使用梯度浓度：1〉氟酰胺：0.05、0.1、0.2、0.4、0.8 mg/tnl； 2)噻咲酰胺 0.01 > 0.02、0.04、0.08、0.16mg/ml； 3)戊菌隆：0.005、0.01 > 0.02、0.04, 0.08mg/mL各使用浓度药剂按照1:1000 (v/v)加入溶化的PDA培养基（约45°C)中充分摇勻后倒入9cm的玻璃培养皿，制成含最终检测浓度的杀菌剂PDA平板。以含有0.1%甲醇的PDA平板作为对照。采用菌落生长速率法测定菌株对不同杀菌剂的敏感性。具体操作步骤如下：1)待测菌株活化后置于25°C下黑暗培养3天左右，，从菌落边缘切取直径为5imn的菌饼，菌丝面朝上接于含有不同浓度药剂的PDA平板中央，每个处理重复3次。2)于25°C培养3天后，采用十字交叉法测定菌落直径。根据如下公式计算杀菌剂对各菌株的生长抑制率。

5.2结果与分析

氟酰胺对丝核菌菌落生长的抑制效果如图5-2所示。其对所有供试丝核菌的室内毒力测定结果见表5-1,各菌株毒力回归方程的相关系数介于0.9194至0.9999?引起马铃薯病害的4种主要融合群（AG-3、AG-A、AG-5 和 AG-4-HGI)菌株的平均 EC50 值为（U184~0.1867ng/ml。其中AG-3 PT菌株对氟醜胺的敏感程度低于AG-A而高于AG-5和AG-4-HGI，AG-4-HGI与AG-5菌株对氟酷胺的敏感性无显著差异。氟醜胺对其它融合群菌株的ECsc值为0.0569~0.5581tig/ml,融合群AG-1-IB、AG-11、AG-G和AG-U中仅分离得到1个菌株，因此这4个融合群的平均ECso值即为各菌株实测值。所有融合群中AG-F对氟酷胺最不敏感。

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第六章结论与讨论

2011至2014年从全国25个省市自治区、131个马铃薯种植区采集表现蓬馈病症状和薯块黑德症状的感病马铃薯样品635份，分离得到514个丝核菌分离物。本研究对这些分离物的融合群种类、遗传多样性以及它们对三种杀菌剂的敏感性和不同作物的致病性等进行了系统研究，得出如下结论：1)从我国感病马铃薯上分离的丝核菌分离物分别属于17个融合群或亚群：AG-3 PT(60.31%)、AG-A (12.45%)、AG-5 (8.56%)、AG-4-HGI (8.17%)、AG-K (2.92%), AG-4-HGII(2.53%)、AG-4-HGffl (1.36%)、AG-2-1 (0.58%)、AG-3 TM (0.58%)、AG-I(0.39%), AG-W (0.39%)> AG-l-IB (0.19%)、AG-3 TB (0.19%)、AG-11 (0.19%)、AG-G (0.19%)和AG-U (0.19%)。其中AG-W为本研究鉴定的一个新融合群。2)从马铃薯地下莲上分离的丝核菌比薯块上分离的丝核菌的种群多样性更为丰富，且不同地区感病马铃薯地下莲上分离得到的丝核菌融合群组成差异显著。3)对马铃薯具有致病性的丝核菌包括14个融合群或亚群，分别为AG-1-m、AG-2-1、AG-3PT、AG-4-HGK AG-4-HGII> AG-4-HGm、AG-5、AG-IK AG-A、AG-Fa、AG-G、AG-K、AG-U和AG-W。其中AG-3 PT对马铃薯的致病力最强，它所引起的马铃薯莲淸荡病发病率和病情指数均显著高于其它融合群。从薯块上分离的AG-3 PT菌株与从地下莲上分离的菌株在致病力上无显著差异。双核丝核菌引起的莲淸荡病发病率和病情指数均显著低于多核丝核菌。
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参考文献（略）

本文编号：43404