發(fā)布時(shí)間：2020-04-24 12:43

【摘要】：由條形柄銹菌(Puccinia striiformis f.sp.tritici)引起的條銹病是小麥上重要的真菌病害,常年為害小麥并嚴(yán)重威脅小麥安全生產(chǎn)。由于特殊的地理位置,我國(guó)西藏小麥種植區(qū)與內(nèi)陸小麥產(chǎn)區(qū)隔離,同時(shí)小麥條銹病在該區(qū)域發(fā)生頻繁,造成嚴(yán)重產(chǎn)量損失。因此,分析該地區(qū)小麥條銹菌的毒性小種組成及群體遺傳結(jié)構(gòu),對(duì)于我國(guó)這一個(gè)小麥條銹病相對(duì)獨(dú)立的流行區(qū)病害的防治及抗銹基因在該區(qū)域的合理布局,均有重要的指導(dǎo)作用。本研究以采自西藏地區(qū)的150個(gè)單孢子菌系為研究對(duì)象,利用中國(guó)鑒別寄主及國(guó)際近等基因系兩套鑒別寄主對(duì)其進(jìn)行毒性表型鑒定,并采用KASP-SNP標(biāo)記技術(shù)對(duì)西藏小麥條銹菌群體進(jìn)行分子基因型標(biāo)記,所得結(jié)果如下:一、基于中國(guó)鑒別寄主的毒性表型(1)生理小種鑒定結(jié)果顯示,共鑒定到19個(gè)已知的條銹菌生理小種及11個(gè)未知小種;流行類群為Hybrid46致病類群,出現(xiàn)頻率為42.67%,其中Hybrid46-7為優(yōu)勢(shì)小種,主要流行于米林縣西部,頻率為26.67%;居于第二位的是CYR 27以前的致病小種類型,頻率為39.33%,其中CYR23出現(xiàn)頻率最高,頻率為14.67%,還有近十年沒(méi)有出現(xiàn)的小種,如CYR10;值得關(guān)注的是,出現(xiàn)頻率第三高的是貴農(nóng)22類群,頻率為6.67%,主要生理小種為CYR34分布米林縣,這是西藏地區(qū)首次發(fā)現(xiàn)CYR34類型生理小種。(2)毒性基因分析結(jié)果表明,豐產(chǎn)3號(hào)、丹麥1號(hào)、Hybrid46、Trigo-Eureka、洛夫林10/13、阿夫?qū)?yīng)的毒性基因V1、V3、V3b、V4b、V6、V9、VA頻率分別為95.90%、94.90%、49.30%、62.50%、53.70%、99.40%。說(shuō)明西藏豐產(chǎn)3號(hào),丹麥1號(hào),阿夫?qū)l銹菌喪失有效抗性,與前人研究一致;而V6、V9相比以前出現(xiàn)頻率下降。(3)毒性多樣性分析結(jié)果表明,Nei’s多樣性指數(shù)(Hs)最高是米林縣東部菌系,為0.222,第二高則是洛扎縣菌系,為0.197,米林縣西部菌系最低。(4)聚類分析結(jié)果表明,群體遺傳相似系數(shù)范圍為:0.79~1.00,西藏條銹菌群體表型聚類可以分為3個(gè)群體,一是巴宜區(qū)菌系與毒性結(jié)構(gòu)極為相似的米林縣東部菌系組成的群體;二是比較相似的波密縣菌系與洛扎縣菌系組成的群體;三是米林縣西部菌系構(gòu)成的群體。其中米林縣西部群體與其他兩個(gè)群體差異性較大。二、基于近等基因系鑒別寄主的毒性表型(1)生理小種鑒定結(jié)果顯示,鑒定到88個(gè)生理小種類型,其中出現(xiàn)菌株數(shù)大于2株的生理小種有19個(gè)。最高出現(xiàn)頻率的是為octal數(shù)值為400021的生理小種,頻率為10%,居于后位的有octal值分別為541223,500021,561223的小種,頻率分別為8.7%,5.3%,5.3%。(2)毒性基因分析結(jié)果表明,150個(gè)單孢子堆菌系對(duì)抗性基因Yr5和Yr15均無(wú)毒,表明抗性基因Yr5、Yr15仍具有效抗性;5個(gè)地區(qū)的條銹菌群體對(duì)抗性基因Yr1、Yr3、Yr9、Yr44,YrTye,Yr31的毒性頻率均超過(guò)80%,表明這些抗性基因在西藏地區(qū)沒(méi)有有效抗性。(3)毒性多樣性分析結(jié)果表明,Nei’s多樣性指數(shù)(Hs)米林縣東部菌系,為0.167,第二高是巴宜區(qū)菌系,為0.128,洛扎縣波密菌系多樣性都比較低。(4)聚類分析結(jié)果表明,群體遺傳相似系數(shù)范圍為:0.89~0.97,西藏條銹菌群體表型聚類可以分為3個(gè)群體,與基于中國(guó)鑒別寄主的毒性聚類結(jié)果一致。三、基于SNP分子標(biāo)記(1)Structure群體分析表明,150西藏菌株及23個(gè)云南西部菌株最佳K值為4,云南西部群體與西藏群體相對(duì)獨(dú)立,西藏群體分為米林縣西部群體、洛扎縣與波密縣群體、巴宜區(qū)米林縣西部群體,波密縣群體與地理位置相近的米林東部群體具有一定的相似性。(2)對(duì)西藏群體的主成分判定分析發(fā)現(xiàn),西藏群體分為米林縣西部群體、巴宜和米林縣東部群體、波密和洛扎縣群體,其中米林縣西部群體相對(duì)另外兩個(gè)群體較為獨(dú)立,巴宜和米林縣東部群體、波密和洛扎縣群體這兩個(gè)群體具有一定的相似性。(3)分子聚類分析發(fā)現(xiàn),150個(gè)西藏單孢子菌系大體分為三個(gè)群體,按照地理群體聚類分析發(fā)現(xiàn),洛扎縣與波密縣群體與米林縣西部群體較為相似、巴宜區(qū)米林縣西部群體相對(duì)獨(dú)立。(4)物種水平上平均遺傳多樣性值(GD)為0.2645,多態(tài)信息量(PIC)是0.2148,5個(gè)地區(qū)群體的遺傳多樣性(表3-2)表明米林縣東部菌系的遺傳多樣性最高,第二高的為洛扎縣菌系,之后時(shí)波密縣菌系、巴宜區(qū)菌系和米林縣西部菌系。這與毒性多樣性分析存在差異。(5)基因流分析發(fā)現(xiàn),洛扎與波密、洛扎與米林縣東部存在高度基因交流,巴宜與米林東部存在中度基因交流。
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：S435.121.42

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