本文關(guān)鍵詞：高粱絲黑穗病菌致病性分化與品種抗病基因標(biāo)記研究

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【摘要】：絲孢堆黑粉菌[Sporisorium reilianum (Kuhn) Langdon Fullerton]引起的高粱絲黑穗病是世界范圍廣泛分布的重要高粱病害之一。由于該病害可直接破壞高粱穗部結(jié)構(gòu)形成黑粉苞,常導(dǎo)致顆粒無(wú)收。近年來(lái)高粱絲黑穗病流行加重,造成嚴(yán)重的高粱產(chǎn)量損失。本文以高粱絲黑穗病菌的致病力變異、生理分化機(jī)理及高粱種質(zhì)抗病基因資源挖掘、基因定位等研究為目標(biāo),從高粱絲黑穗病病原菌的生物學(xué)特性、種群多樣性、致病變異、病菌入侵對(duì)寄主防御酶系影響和高粱抗病特性遺傳及抗病基因標(biāo)記等多方面進(jìn)行了系統(tǒng)研究,為我國(guó)高粱抗絲黑穗病育種及病害防控等提供了科學(xué)理論依據(jù)和技術(shù)支撐。主要的研究結(jié)果如下：1.研究明確了高粱黑穗病不同癥狀與病原菌種類關(guān)系針對(duì)近年高粱絲黑穗病田間自然發(fā)病癥狀多樣、原因不明等問(wèn)題,通過(guò)病菌形態(tài)學(xué)特征、培養(yǎng)性狀與病菌rDNA-ITS序列比對(duì)分析,對(duì)采自遼寧省、吉林省和黑龍江省等高粱產(chǎn)區(qū)的高粱絲黑穗病8種癥狀病菌種類進(jìn)行了鑒定。結(jié)果表明：病菌冬孢子萌發(fā)特點(diǎn)、菌落形態(tài)特征及病菌rDNA-ITS序列等均與絲孢堆黑粉菌(S. reilianum)相符。首次明確我國(guó)高粱黑穗病不同類型的癥狀并非不同病菌種類侵染造成,而是均為絲孢堆黑粉菌侵染所致。2.研究明確了我國(guó)高粱絲黑穗病菌生理分化和小種組成及其地域分布針對(duì)近年來(lái)我國(guó)高粱生產(chǎn)上高粱絲黑穗病為害加重、一些抗病品種感病的問(wèn)題,首次采用病菌單孢菌系擴(kuò)繁和人工土壤接菌技術(shù),利用自主選育及引進(jìn)、篩選出12個(gè)病菌小種鑒別品系,對(duì)我國(guó)高粱產(chǎn)區(qū)高粱絲黑穗病菌種群致病性分化進(jìn)行系統(tǒng)研究。結(jié)果表明：(1)明確了我國(guó)高粱絲黑穗病菌種群中存在4個(gè)生理小種,其中3號(hào)小種為優(yōu)勢(shì)小種。(2)明確了我國(guó)高粱絲黑穗病菌種群的地域分布：1號(hào)小種主要分布在吉林省部分地區(qū)和貴州省高粱產(chǎn)區(qū)；2號(hào)小種主要分布內(nèi)蒙古自治區(qū)和貴州省等高粱產(chǎn)區(qū)；3號(hào)小種廣泛分布于黑龍江省、吉林省、遼寧省和四川省等高粱產(chǎn)區(qū)；4號(hào)小種主要分布在山西省和陜西省等高粱產(chǎn)區(qū)。(3)系統(tǒng)建立了我國(guó)高粱絲黑穗病菌生理小種鑒別寄主體系,4個(gè)小種的主要鑒別寄主分別為T(mén)x414或early sumarc, Tx3197B, Tx622 B或Tx623B、TAM428和B2V4。3.探明了高粱絲黑穗病菌對(duì)植株體內(nèi)防御酶系活性影響采用紫外分光光度計(jì)比色法,對(duì)人工接種抗病性水平不同的高粱病株體內(nèi)防御相關(guān)酶系活性的變化進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果表明：抗性水平不同的高粱品種植株體內(nèi)的防御酶活性(含量)存在明顯差異,與抗性相關(guān)的酶有PAL、SOD、POD、且MDA含量也與抗性相關(guān)；人工接種絲黑穗病菌后,病株體內(nèi)防御酶活性均發(fā)生一定的變化,酶活性增加的有PAL、SOD、EST、PPO,酶活性降低的有CAT、POD,另外MDA含量也明顯增加；高粱雄性不育系及其保持系之間的相關(guān)防御酶系活性和增降幅度略有差異。4.制訂了《高粱抗絲黑穗病鑒定技術(shù)規(guī)范》,鑒定明確了一批高粱資源對(duì)絲黑穗病菌優(yōu)勢(shì)小種的抗性結(jié)合抗病資源篩選,制訂了《高粱抗絲黑穗病鑒定技術(shù)規(guī)范》(DB21/T 19.4-2014)。利用該技術(shù),鑒定和評(píng)價(jià)了我國(guó)育種上廣泛應(yīng)用的150份高粱品系對(duì)高粱絲黑穗病菌優(yōu)勢(shì)小種的抵抗性,篩選出47份免疫和6份高抗的抗病基因資源或品系。5.闡明了高粱對(duì)絲黑穗病菌優(yōu)勢(shì)小種抗性遺傳效應(yīng)選擇抗病性不同的高粱保持系和恢復(fù)系進(jìn)行組配獲得F1和F2代組合群體,采用人工接種方法,對(duì)高粱絲黑穗病菌優(yōu)勢(shì)小種抗性遺傳效應(yīng)進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：高粱品系對(duì)絲黑穗病菌優(yōu)勢(shì)小種抗性有3種遺傳方式,即3：1、13：3和15：1。供試高粱品系對(duì)絲黑穗病菌優(yōu)勢(shì)小種抗性受控于1-3對(duì)非等位基因,且存在基因互作或修飾作用。6.標(biāo)記與定位了1個(gè)高梁抗絲黑穗病基因采用基于性狀表現(xiàn)型的BSA法和SSR標(biāo)記技術(shù),以自主創(chuàng)新對(duì)絲黑穗病免疫的恢復(fù)系LR625與高感病品系L407B為親本,通過(guò)人工去雄和有性雜交組建了F2群體,采用人工接種病菌優(yōu)勢(shì)小種(3號(hào)生理小種)的抗病性鑒定方法,對(duì)群體進(jìn)行了抗病基因的遺傳分析和抗病基因標(biāo)記。結(jié)果表明：SSR引物Xtxp285可作為高粱抗絲黑穗病的基因標(biāo)記。在抗親與感親、抗池與感池間存在清晰且穩(wěn)定的差異性譜帶,抗性親本差異片段的大小約為230 bp,感性親本差異片段的大小約為250 bp。引物Xtxp285與高粱品系LR625抗絲黑穗病基因緊密連鎖,將LR625攜帶的抗病基因定位于3號(hào)染色體上和抗性基因最近的連鎖標(biāo)記與其相距7.2 cM。
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：S435.14

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 周威;李彩霞;王飛;許曉風(fēng);石志琦;;白粉病菌入侵對(duì)不同抗性南瓜品種的病理和生理影響[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2007年06期

2 陳劍山;鄭服叢;;ITS序列分析在真菌分類鑒定中的應(yīng)用[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2007年13期

3 楊鎮(zhèn);那桂秋;楊曉光;;高粱對(duì)絲黑穗病抗性遺傳研究進(jìn)展[J];國(guó)外農(nóng)學(xué)-雜糧作物;1993年06期

4 董懷玉,姜鈺,徐秀德,劉e，

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