【摘要】:隨著經(jīng)濟(jì)全球化進(jìn)程的加快,外來(lái)植物入侵現(xiàn)象日益嚴(yán)重,己成為生態(tài)學(xué)研究的熱點(diǎn)問(wèn)題之一。紫莖澤蘭的入侵對(duì)我國(guó)農(nóng)、林、畜牧業(yè)乃至人類(lèi)生活都造成了嚴(yán)重的危害,并威脅當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)的生物多樣性,防治形勢(shì)極其嚴(yán)峻。目前對(duì)于紫莖澤蘭的研究多數(shù)集中于宏觀生態(tài)層面,對(duì)于紫莖澤蘭與其葉斑病原菌間的相互關(guān)系研究較少。近年來(lái)的研究表明,病原微生物在植物群落結(jié)構(gòu)、生態(tài)過(guò)程和功能方面起著重要的影響,可能作為生物入侵的驅(qū)動(dòng)力并影響其入侵;谏鲜霰尘,本研究以云南省、貴州省和廣西自治區(qū)不同入侵時(shí)期的紫莖澤蘭葉斑病原真菌為研究對(duì)象,采用傳統(tǒng)真菌分離培養(yǎng)法和分子生物學(xué)等研究手段,在大的地理尺度下,試圖探明不同入侵時(shí)期紫莖澤蘭種群的葉斑病原真菌物種組成、數(shù)量、積累規(guī)律和特征,以及不同類(lèi)群的葉斑病原真菌的致病力等問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)得到以下主要結(jié)論:1、通過(guò)傳統(tǒng)平板培養(yǎng)分離技術(shù),共獲得上述地區(qū)14個(gè)樣地的紫莖澤蘭葉斑真菌2751株。經(jīng)過(guò)ITS(ITS,Internal Transcribed Spacer)基因序列同源分析,在97%的水平共分為216個(gè)OTUs(OTU,Operation Taxonomic Unit)。前10個(gè)優(yōu)勢(shì)屬分別為Colletotrichum(26.90%)、Xylaria(9.96%)、Didymella(8.87%)、Diaporthe(6.00%)、Nemania(4.51%)、Phoma(2.80%)、Irpex(2.65%)、Clonostachys(2.47%)、Nigrospora(2.47%)、Neofusicoccum(2.40%),占分離菌株總數(shù)的69.03%。將分離的1876株葉斑真菌逐一進(jìn)行野外致病力實(shí)驗(yàn)后,共篩選出對(duì)紫莖澤蘭致病的菌株1160株。在物種水平上,前10個(gè)優(yōu)勢(shì)屬分別是Didymella(19.14%)、Colletotrichum(11.38%)、Xylaria(9.91%)、Nemania(8.53%)、Diaporthe(5.34%)%、Pestalotiopsis(4.66%)、Alternaria(4.14%)、Phoma(3.10%)、Neofusicoccum(2.93%)、·Fusarium(2.84%),共包含630株致病菌株,占分離致病菌株總數(shù)的54.31%。2、調(diào)查了 760株紫莖澤蘭的葉斑發(fā)病率,經(jīng)非參數(shù)分析可知,入侵早期(80年)與入侵中期(50年)地區(qū)之間的發(fā)病率差異不顯著(P=0.906),但入侵晚期發(fā)病率顯著低于入侵早、中期地區(qū)(P=O.OOO),表明隨著入侵時(shí)間的增加,紫莖澤蘭葉片的發(fā)病率逐漸增加。同時(shí),分離的葉斑真菌和葉斑病原真菌數(shù)量、多樣性也隨紫莖澤蘭入侵歷史增加而增加。NMDS分析表明紫莖澤蘭葉斑真菌和葉斑病原真菌的群落結(jié)構(gòu)也因入侵歷史不同而分化。然而,從單個(gè)葉病斑來(lái)看,葉斑真菌和葉斑病原真菌數(shù)量、多樣性隨入侵歷史的增加反而減少。3、根據(jù)葉病斑的顏色、形狀和發(fā)病位置將采集到的238個(gè)紫莖澤蘭葉病斑分為15種癥狀類(lèi)型,不同病斑類(lèi)型的真菌物種組成和優(yōu)勢(shì)屬不同?傮w看,從葉斑分離的真菌同時(shí)包含有致病性和非致病菌株的屬共有41個(gè),前15個(gè)優(yōu)勢(shì)屬中測(cè)試的致病菌株占分離的葉斑真菌的比例分別為Colletotrichum,17.84%;Xylaria,41.97%;Didymella,90.98%:Diaporthe,37.58%;Nemania,79.84%;Phoma,46.75%;Irpex,4.11%;Clonostachys,45.59%;Nigrospora,35.29%;Neofusicoccum,51.52%;Alternaria,77.42%;Pestalotiopsis,88.52%;Fusarium,66.00%;Schizophyllum,4.65%;Peniophora,65.85%。余下的43個(gè)屬中,Corprinellus等27個(gè)屬都不致病,而Ceratobasidium等16個(gè)屬全為致病菌株。4、根據(jù)病斑大小(mm2)將真菌的致病力分成11個(gè)級(jí)別·· 0-20、21-40、41-60、61-80、81-100、101-120、121-140、141-160、161-180、181-200、≥201。在 1160株葉斑病原真菌中,84.05%的菌株致病力位于前五個(gè)級(jí)別。前五個(gè)優(yōu)勢(shì)屬的致病力大小明顯不同,Didymella屬在11個(gè)級(jí)別中均有分布,有76.58%的菌株致病力分布在級(jí)別6(101-120mm2)以下,且在第11級(jí)別中的菌株也有12.61%;其它真菌類(lèi)群如95.45%的Colletotrichum屬,91.94%的Diaporthe屬,85.21%的Xylaria屬,77.78%的Nemania屬致病力分布在級(jí)別3(41-60mm2)以下。5、通過(guò)計(jì)算各個(gè)屬的葉斑真菌和葉斑病原真菌的百分比進(jìn)一步分析各屬真菌在不同入侵時(shí)期的優(yōu)勢(shì)和稀缺情況。我們發(fā)現(xiàn)紫莖澤蘭不同入侵時(shí)期的共有優(yōu)勢(shì)病原真菌有Colletotri和Didymella屬;共有的稀有病原真菌有Bipolaris、Corynespora、Epicoccum、Plectosphaerella、Pseudopithomyces和 Trichoderma。在紫莖澤蘭入侵晚期(20a)中致病力較弱和較強(qiáng)的真菌均未被發(fā)現(xiàn),紫莖澤蘭入侵中期(50a)致病力較弱的為Diaporthe、Gibberella、Irpex、Xylaria;致病力較強(qiáng)的病原真菌為Arthrinium;紫莖澤蘭入侵早期(80a)致病力較弱的為Schizophyllum;致病力較強(qiáng)的病原真菌為Clonostachys屬?偟慕Y(jié)果顯示,紫莖澤蘭葉斑真菌和葉斑病原真菌的數(shù)量和多樣性與入侵歷史呈正相關(guān)。我們的研究結(jié)果從病原菌積累角度,將為今后探討紫莖澤蘭甚至是其他植物成功入侵的機(jī)理等基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題的探索提供一個(gè)新的理論和觀點(diǎn);其次,了解這些借助紫莖澤蘭入侵而實(shí)現(xiàn)快速擴(kuò)增的新毒株的分布規(guī)律和致病力,對(duì)入侵地區(qū)經(jīng)濟(jì)植物疾病的流行、防控也具有重要的實(shí)踐指導(dǎo)意義;最后,通過(guò)評(píng)估這些菌株的宿主范圍和毒力大小,為未來(lái)紫莖澤蘭的生防菌劑開(kāi)發(fā)奠定基礎(chǔ)。
【圖文】:
區(qū)之間的發(fā)病率差異不顯著(P=0.906),而入侵晚期(20a)地區(qū)與入侵早期(80a)、逡逑入侵中期(50a)地區(qū)差異極顯著(PC0.001),且其發(fā)病率顯著低于入侵早、中逡逑期地區(qū),表明隨著入侵時(shí)間的增加,紫莖澤蘭葉片的發(fā)病率逐漸增加(圖2)。逡逑101邐b邐a逡逑?邐b逡逑0.8-邐i逡逑發(fā)邐?邋?邐-逡逑J邋0.6_逡逑rTr.——逡逑0.4邋■邐3?邋B52邐22^逡逑()9邋-邐??邐???邐■■邐■■■邐4A.邋Ait*邋JmU逡逑??邐■_邐aSXXZZZXLl逡逑■邋■逡逑0邋()j邐1邋I邋邐邋y邋邐邋邐I邐邐逡逑8()a邐50a邐20a逡逑圖2不同入侵時(shí)期紫莖澤蘭的發(fā)病率逡逑Fig.邋2邋Incidence邋of邋A.邋adenophora邋populations邋in邋different邋invasive邋stage逡逑注:圖屮80a、50a、20a分別代表了紫莖澤蘭入侵80年、50年、20年;閣屮的點(diǎn)代表了單個(gè)樣本的發(fā)病率。逡逑不R的小寫(xiě)字母之間表示差異顯著,誤差線顯示的標(biāo)準(zhǔn)差。逡逑3.2葉斑真菌逡逑3.2.1分離概況逡逑從三個(gè)不同入侵歷史時(shí)期地區(qū)采集到的238?jìng)(gè)紫莖澤蘭葉病斑共分離得到葉逡逑斑真菌2751株,,其中入侵早期地區(qū)1117株,入侵中期地區(qū)955株,入侵晚期地區(qū)逡逑679株。通過(guò)菌落形態(tài)歸類(lèi)后篩選出丨876株,其中1339株真菌成功進(jìn)行ITS基閃逡逑測(cè)序

圖3邋),其中入?
【學(xué)位授予單位】:云南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2019
【分類(lèi)號(hào)】:Q949.32
【參考文獻(xiàn)】
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2679153
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