本文關(guān)鍵詞：分子系統(tǒng)學(xué)重構(gòu)柑橘重要病原真菌的種類關(guān)系，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：柑橘(Citrus)是世界性的大宗水果,我國則是世界上第一大柑橘生產(chǎn)國。與其他作物一樣,柑橘真菌性病害種類繁多,始終困擾著柑橘產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展,而正確鑒定病害的病原菌種類和優(yōu)勢種是開展病害發(fā)生規(guī)律和防治技術(shù)研究的基礎(chǔ)。隨著分子系統(tǒng)學(xué)在植物病原真菌分類鑒定中的廣泛運(yùn)用,過去基于寄主范圍和形態(tài)學(xué)特征建立起來的分類階元正面臨著重大的變動,利用形態(tài)學(xué)、寄主范圍、生理生化特性和基于多基因系統(tǒng)進(jìn)化分析相結(jié)合的分類鑒定法已得到廣泛的認(rèn)同。刺盤孢屬(Colletotrichum spp.)、間座殼屬(Diaporthe spp)、球腔菌類(" Mycosphaerella " spp.)和鏈格孢屬(Alternaria spp.)是柑橘上的重要病原真菌,分別引起炭疽病和花后落葉病,黑點(diǎn)病、樹脂病和褐色蒂腐病,脂點(diǎn)黃斑病和鏈格孢褐斑病和黑腐病,這些病害癥狀多變,而國際上對柑橘上的這類病害病原的系統(tǒng)性研究缺乏。本研究較為系統(tǒng)地收集從中國主要柑橘產(chǎn)區(qū),主要栽培柑橘上的刺盤孢屬、間座殼屬、球腔菌類群和鏈格孢屬真菌,結(jié)合形態(tài)學(xué)和基于多基因系統(tǒng)進(jìn)化分析的方法,對其進(jìn)行種類鑒定,以期明確這些病害的確切病原種類和優(yōu)勢種,研究結(jié)果報告如下： 1.中國柑橘相關(guān)的Colletotrichum屬真菌的種類和優(yōu)勢種 從有癥狀和無癥狀的柑橘葉片、枝梢和果實(shí)材料(包括少量金橘材料)上,總共收集312株刺盤孢屬(Colletotrichum)真菌菌株。對這些菌株進(jìn)行形態(tài)學(xué)研究,并將其分為4個形態(tài)學(xué)組群。從4個形態(tài)學(xué)組群中分別選取代表菌株24株,9株,2株和3株,分別擴(kuò)增多基因序列包括肌動蛋白(ACT),β-微管蛋白(TUB),鈣調(diào)蛋白(CAL),3-磷酸甘油醛脫氫酶(GAPDH),谷氨酰胺合成酶(GS)基因和核糖體轉(zhuǎn)錄間隔區(qū)(ITS)進(jìn)行系統(tǒng)進(jìn)化分析。所有來自柑橘的刺盤孢屬的菌株均被歸入到4個復(fù)合種中,即Co. gloeosporioides復(fù)合種,(Co. boninense復(fù)合種,Co. acutatum復(fù)合種和Co. truncatum復(fù)合種。位于Co. gloeosporioides復(fù)合種中的菌株分為兩個種,分別是Co. gloeosporioides和Co.fructicola;來自Co.boninense復(fù)合種的菌株同樣分為兩個種,分別是Co. karstii口一個新種Co.citricola;位于Co. acutatum復(fù)合種中的菌株代表一個新種Co. citri;位于Co.truncatum復(fù)合種中的菌株就是Co. truncatum。Co. gloeosporioides為柑橘上刺盤孢屬真菌最主要的種群,占全部菌株的92%(287株)。 2.中國柑橘相關(guān)的Diaporthe屬真菌的種類和優(yōu)勢種 本實(shí)驗(yàn)中,總共獲得柑橘致病相關(guān)的間座殼屬(Diaporthe)真菌菌株119株。其中,72株菌株分離自帶有黑點(diǎn)病癥狀的枝梢、葉片和果實(shí),30株菌株分離自帶有褐色蒂腐病的果實(shí),17株來自枯死的柑橘枝干和主干。這些菌株來源地包括陜西、浙江、廣西、福建、廣東、江西、湖南、重慶和上海等柑橘產(chǎn)區(qū)。另外從美國佛羅里達(dá)得到Diaporthe citri菌株27株。通過形態(tài)學(xué)研究和基于四個DNA位點(diǎn)(ITS, TUB,轉(zhuǎn)錄延伸因子基因TEF和CAL)序列的系統(tǒng)進(jìn)化分析,所有柑橘致病相關(guān)的間座殼屬菌株被歸入到三個類群。Diaporthe citri是其中最主要的類群(88.2%,105株),并將其和美國佛羅里達(dá)得到的菌株進(jìn)行比較。兩個與D.citri不同的類群被描述為新種D. citriasiana(?)D. citrichinensis。間座殼屬真菌同樣代表植物上內(nèi)生型和腐生型真菌的重要組成部分,但是相對于病原菌的研究來說,我們對它們知之甚少。在后續(xù)的研究中,我們重點(diǎn)分析了58個間座殼屬真菌菌株,其中44個為柑橘上的內(nèi)生型菌株。通過對四個基因位點(diǎn)(ITS,TEF,TUB,組蛋白基因HIS)序列結(jié)合分析,所有菌株被歸入到16個類群中。這些類群包括一些已知的種群,如Diaporthe arecae復(fù)合類群,D. citri, D. citriasiana, D. citrichinensis, D. endophytica, D. eres, D. hongkongensis和D. sojae。另外,有7個類群被描述為新種Diaporthe biconispora, D. biguttulata, D. discoidispora, D. multigutullata, D. ovalispora, D. subclavata和D. unshiuensis。 3.中國柑橘相關(guān)的"Mycosphaerella”真菌的種類和優(yōu)勢種 從福建、廣東、貴州、湖南、江西、云南、浙江和廣西采集帶有脂斑病、黃斑病、褐色小圓星以及其它癥狀的柑橘葉片和果實(shí)材料。從中總共分離到82株球腔菌類真菌,另外,從其它國家得到8株相關(guān)菌株�；谛螒B(tài)學(xué)研究和基于多基因的系統(tǒng)進(jìn)化分析(ITS,ACT,TUB,核糖體大亞基基因LSU, TEF),這些菌株被歸入到6個不同的屬群中,分別是Cercospora, Pallidocercospora, Passalora, Pseudocercospora, Verrucisporota和Zasmidium。所有這些屬群中,只有來自Zasmidium中的真菌培養(yǎng)條件下可以產(chǎn)生分生孢子,所以被選擇與其近似種群進(jìn)行進(jìn)一步比較。最后,從柑橘上的Zasmidium屬中界定出4個種群,即來自印度尼西亞的Zindonesianum,來自中國柑橘果實(shí)上的Z. fructico la和Zfructigenum,以及Z. citri-griseum。 Z. citri-griseum具有世界性分布,它不但發(fā)生于柑橘,還發(fā)生于刺槐、桉樹、芭蕉等其它植物上。 4.中國柑橘鏈格孢褐斑病菌(Alternaria alternata)的遺傳多樣性 在中國,柑橘褐斑病病原菌(Alternaria alternata sensu lato)于2010年首次被報道于云南省。之后,柑橘褐斑病相繼在中國其他省市報道發(fā)生,包括重慶、浙江、湖南、廣東和廣西。從2010到2012,我們從四個橘類品種和一個雜柑品種上總共收集86個鏈格孢菌株。通過致病性實(shí)驗(yàn)證實(shí),這些菌株中85%能夠?qū)扛倘~片致病�；诙嗑郯肴樘侨┧崦富�(endoPG)部分序列以及結(jié)合該基因和兩個匿名區(qū)段(OPA1-3,OPA2-1)序列進(jìn)行的系統(tǒng)進(jìn)化分析證實(shí),來自中國的所有菌株被歸入到已經(jīng)報道的三個柑橘鏈格孢褐斑病病原菌進(jìn)化支系中的兩個。其中的進(jìn)化支系3包括來自土耳其和以色列的參考菌株,進(jìn)化支系1包括來自美國佛羅里達(dá)的參考菌株,并沒有來自中國的菌株被歸入進(jìn)化支系2。另外,24個來自中國湖南、廣東和廣西的菌株被歸入一個新的進(jìn)化支系,該支系還包括感染草莓和日本梨的交鏈格孢菌株。通過對本實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析,發(fā)現(xiàn)中國柑橘鏈格孢褐斑病病原菌遺傳多樣性并不比其他國家和地區(qū)更豐富,推測中國并不-定是鏈格孢褐斑病的起源中心,其起源中心可能發(fā)生在東南亞的一些其他國家。 通過對我國柑橘上4類重要病原真菌較為系統(tǒng)的研究,我們發(fā)現(xiàn)柑橘上刺盤孢屬、間座殼屬、球腔菌類群真菌具有不同的程度的種類多樣性,和柑橘上交鏈格孢屬真菌的種內(nèi)變異豐富。利用基于多基因的系統(tǒng)進(jìn)化分析,可以清楚地將這些真菌不同的種群區(qū)分開來。同時,本研究詳細(xì)描述種群間的形態(tài)學(xué)差異,對建議的新種的界定也做了詳細(xì)的描述。
【關(guān)鍵詞】：柑橘 刺盤孢屬 間座殼屬 球腔菌屬 交鏈格孢菌 形態(tài)學(xué) 系統(tǒng)進(jìn)化分析
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：S436.661.1
【目錄】：

• 致謝6-7
• 摘要7-10
• Abstract10-14
• 目錄14-17
• 縮寫17-18
• 第一章 文獻(xiàn)綜述和研究背景18-44
• 1. 中國柑橘栽培18
• 2. 柑橘真菌性病害及其相關(guān)真菌的多樣性18-21
• 2.1 柑橘真菌性病害18-19
• 2.2 柑橘上病原真菌的多樣性19-20
• 2.3 柑橘上內(nèi)生真菌和腐生真菌的多樣性20-21
• 3. 柑橘上重要的真菌類群21-39
• 3.1 柑橘相關(guān)刺盤孢屬真菌類群21-26
• 3.2 柑橘相關(guān)間座殼屬真菌類群26-29
• 3.3 柑橘脂點(diǎn)黃斑病和相關(guān)的球腔菌類群真菌29-31
• 3.4 柑橘褐斑病和相關(guān)的鏈格孢屬真菌31-33
• 3.5 柑橘葉點(diǎn)霉屬真菌33-34
• 3.6 柑橘痂囊腔菌屬真菌34-36
• 3.7 柑橘枝干病害相關(guān)的葡萄座腔菌科真菌36-37
• 3.8 柑橘相關(guān)疫霉屬真菌37-39
• 4. 植物病原真菌的種群多樣性研究39-44
• 4.1 植物病原真菌相關(guān)屬群條形碼基因的開發(fā)和應(yīng)用39-40
• 4.2 特定寄主植物上屬內(nèi)病原真菌多樣性40-44
• 第二章 中國柑橘相關(guān)刺盤孢屬真菌種類多樣性研究44-64
• 1. 前言44-45
• 2. 材料與方法45-51
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料45
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方法45-51
• 3. 結(jié)果與分析51-61
• 3.1 柑橘上刺盤孢屬真菌菌株收集51
• 3.2 中國柑橘刺盤孢屬真菌分子系統(tǒng)學(xué)研究51-56
• 3.3 中國柑橘刺盤孢屬真菌培養(yǎng)和形態(tài)特征56-61
• 4. 結(jié)論與討論61-64
• 第三章 中國柑橘相關(guān)間座殼屬真菌種類多樣性研究64-103
• 1. 前言64-66
• 2. 材料與方法66-68
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料66-67
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方法67-68
• 3. 結(jié)果與分析68-101
• 3.1 間座殼屬真菌的收集68-82
• 3.2 間座殼屬真菌分子系統(tǒng)學(xué)研究82-86
• 3.3 中國柑橘間座殼屬真菌培養(yǎng)特征86-101
• 4. 結(jié)論與討論101-103
• 第四章 中國柑橘相關(guān)球腔菌類群真菌種類多樣性研究103-130
• 1. 前言103-104
• 2. 材料與方法104-108
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料104-106
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方法106-108
• 3. 結(jié)果與分析108-127
• 3.1 球腔菌類群真菌的收集109-117
• 3.2 中國柑橘球腔菌類群真菌分子系統(tǒng)學(xué)研究117-121
• 3.3 中國柑橘球腔菌類群真菌培養(yǎng)學(xué)和形態(tài)學(xué)特征121-127
• 4. 討論127-130
• 第五章 中國柑橘鏈格孢褐斑病菌遺傳多樣性研究130-146
• 1. 前言130-131
• 2. 材料與方法131-140
• 2.1 菌株的分離和培養(yǎng)131
• 2.2 致病性測定131-132
• 2.3 DNA提取,PCR擴(kuò)增和測序132
• 2.4 系統(tǒng)進(jìn)化分析132-140
• 3. 結(jié)果與分析140-143
• 3.1 菌株收集140
• 3.2 致病性測定140
• 3.3 柑橘褐斑病相關(guān)的鏈格孢種群的系統(tǒng)進(jìn)化分析140-143
• 4. 討論143-146
• 第六章 全文總結(jié)146-149
• 參考文獻(xiàn)149-163
• 附表163-181
• 個人簡歷181
• 發(fā)表論文181

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：369493