【摘要】：花生瘡痂病菌由落花生痂圓孢菌(Elsino?arachidis BitaucourtetJenkins)引起,是我國花生生產上的主要病害之一。該病常造成葉片皺縮,葉柄及莖部扭曲,減弱植株長勢引起減產,一般病田減產10%-30%,嚴重時損失可達50%以上,嚴重制約了花生產業(yè)的發(fā)展。該病害自上世紀90年代初在廣東暴發(fā)成災后,相繼在廣西、福建、江蘇、山東、河北等主要花生產區(qū)發(fā)生流行,2010年在遼寧省興城首先發(fā)現,2011年遼寧阜新、錦州及葫蘆島等花生主產區(qū)大面積流行成災,經濟損失嚴重。花生瘡痂病研究基礎相對較為薄弱,對于病害的發(fā)生流行規(guī)律、病菌的傳播動態(tài)、群體遺傳多樣性和遺傳結構等尚未見相關研究報道。本文以分離自遼寧、河北和山東花生主產區(qū)的瘡痂病菌為研究對象,系統(tǒng)開展了病原菌ISSR反應體系建立、培養(yǎng)性狀和遺傳多樣性等研究工作,并通過遺傳結構、遺傳分化及發(fā)生時間歷程比較,初步分析了三個地區(qū)間的菌源關系,研究結果對于花生瘡痂病菌的傳播規(guī)律、流行動態(tài)及病原菌遷移等研究提供了理論研究基礎。主要研究結果如下:1.花生瘡痂病菌分離鑒定與培養(yǎng)性狀研究采集來自遼寧、河北、山東、江蘇、福建和廣西六省的花生瘡痂病標本3000余份,采用優(yōu)化的組織分離技術得到519株花生瘡痂病菌菌株,本試驗重點研究遼冀魯三省的375株,并結合培養(yǎng)性狀、形態(tài)特征和分子序列分析鑒定分離菌株均為花生瘡痂病菌。供試菌株具豐富的形態(tài)多樣性,病原菌生長緩慢,生長速度、形態(tài)、顏色及質地差異顯著。在PDA培養(yǎng)基上培養(yǎng)30d時菌落直徑0.67-3.76cm,平均2.55cm(n=375)。菌落顏色分別有白色、黃白色、橙黃色、紅棕色、紅色等多種顏色,光照條件菌落周圍紅色或紅棕色暈圈明顯。菌落多為質地柔軟、光滑、覆有絨毛狀氣生菌絲,且菌落形態(tài)多變不規(guī)則,中央隆起,邊緣呈波浪狀,少量呈圓形。2.花生瘡痂病菌ISSR-PCR反應體系的建立與優(yōu)化使用五因素四水平的正交設計與細調性單因素試驗對花生瘡痂病菌PCR反應主要成分的用量進行系統(tǒng)研究,建立并優(yōu)化了最優(yōu)ISSR-PCR反應體系。25μL的反應體系中包括Mg~(2+)2.0 mmol/L,dNTPs 0.2 mmol/L,Taq酶1.5 U,引物0.88μmol/L,模板DNA30-40ng;篩選出的8條最適ISSR引物及退火溫度為UBC809(52.7℃)、UBC810(50.8℃)、UBC812(55.6℃)、UBC834(52.7℃)、UBC842(55.6℃)、UBC844(52.7℃)、UBC880(52.7℃)、UBC881(50.4℃);PCR反應程序為:94℃預變性4 min,94℃變性1 min,退火1 min,72℃延伸1 min,35次循環(huán),72℃延伸10 min,4℃保存。該體系經檢驗的穩(wěn)定可靠,適用于花生瘡痂病菌的遺傳多樣性分析,為系統(tǒng)進行花生瘡痂病菌群體遺傳研究奠定了基礎。3.遼冀魯花生瘡痂病菌遺傳多樣性研究采用優(yōu)化的ISSR-PCR反應體系對遼寧(184株)、河北(135株)和山東(56株)花生瘡痂病菌進行了遺傳多樣性研究,結果顯示遼寧省花生瘡痂病菌有較高的遺傳多樣性和中等遺傳分化,亞群體之間差異明顯,多態(tài)性位點比率為34.62%-75.64%,Nei’s遺傳多樣性指數和Shannon信息指數范圍分別為0.14-0.25和0.20-0.37,亞群間遺傳分化系數θ范圍為0.087-0.347,呈中等遺傳分化。河北省和山東省的花生瘡痂病菌遺有分化程度較低,多態(tài)性位點比率分別為83.33%和66.67%,Nei’s遺傳多樣性指數均為0.21,Shannon信息指數分別為0.33和0.32,遺傳分化系數θ分別為0.025和0.061,基因流分別為20.39和10.35,均表明河北和山東群體遺傳分化不明顯。4.遼冀魯花生瘡痂病菌群體遺傳結構比較及菌源關系分析通過比較遼冀魯三省花生瘡痂病菌群體間遺傳結構以及發(fā)生時間歷程,初步分析三省間種群菌源關系。群體間基因流和兩兩間比較分析顯示,群體間的基因流Nm均大于4(5.032-10.010),說明基因交流頻繁。AMOVA分析表明三省群體間存在一定的遺傳分化,但82%的變異來自亞群體內,10%的變異來自亞群體間,僅有8%的變異來自群體間。PCA主成分分析表明,三省菌株群體間交叉并存,山東省群體分布最集中,遼寧群體最分散,且山東與遼寧群體交叉重疊區(qū)域最大。Structure分析顯示三省群體可分為四個遺傳組,各組的比例在三省群體中分布不同,其中三個遺傳組為三省群體共享,一種為遼寧省獨有。三省病害發(fā)生歷程為山東2001年發(fā)生,河北2004-2010年逐漸加重,遼寧2010年于興城發(fā)生后,2011年起大范圍流行,表明了病原菌從山東到河北和遼寧的傳播方向。結合遺傳結構和發(fā)生時間歷程可初步推斷三省病菌的菌源關系為:遼寧省群體可能部分來源于山東省和河北省群體,河北省群體可能部分來源于山東的群體。
【學位授予單位】：沈陽農業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：S435.652
【圖文】：

圖 1-1. 漂變對不同大小種群中基因頻率的影響（Marginalia, 2009）Fig. 1-1. Effect of genetic drift on allele frequency of variable population size (Marginalia, 2009)在農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中，寄主植物的遺傳一致性往往使得植物病原真菌的群體很大，因此在某塊田間，遺傳漂變對病原菌演化力的影響可能微乎其微。但因農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的奠基者效應的存在，我們不能忽略遺傳漂變的作用。在自然生態(tài)系統(tǒng)中，寄主植物不均勻的分布使得其病原真菌群體很小，這種情況下，遺傳漂變的作用就會十分明顯。2.2.3 基因流基因流（Gene flow）是特定等位基因或個體在不同地源種群間的交換過程。有些真菌只能通過無性繁殖方式來產生后代，在種群間的交換中不能進行基因重組，交換的是整個基因型，這種交換的過程則稱作基因型流（Genotype flow）�；蛄鳟a生的條件有二：該物種至少存在一個以上的種群或亞群；不同的種群或亞群間的個體可自由移動(祝雯與詹家綏, 2012)。通過基因流，毒性突變基因和基因型可在不同地域的種群間進行交換。較高的基因可以通過提高在遺傳上相鄰種群的大小來擴大種群大小，因此具有高基因的種群往往會表現出較高水平的遺傳多樣性。銹菌和白粉菌產生的大量孢子可隨風進行可達數千公里

銹菌傳播路線 (Mcdonald and pathway in North America (Mcd在種群內的個體間的如何分菌的生殖方式包括無性生減數分裂時進行基因的重組生或組合新的毒性基因或抗綏, 2012)。而無性繁殖是許，無性孢子是致使病害流行性生殖階段，但其群體變異此基因型多樣性對其群體遺可使其發(fā)生遺傳重組，對群

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本文編號：2721511