引起馬鈴薯病害的絲核菌種群結(jié)構(gòu)及其遺傳多樣性研究
第一章文獻(xiàn)綜述
近年來,全球氣候變暖趨勢明顯,已經(jīng)對糧食生產(chǎn)造成重要影響,據(jù)估計(jì)到2050年全球?qū)?huì)有1.32億人挨餓(韓黎明等,2010)。國際谷物和其它農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)量的減少造成了全世界糧食價(jià)格的暴漲,這可能給低收入國家?guī)砑Z食短缺和社會(huì)動(dòng)蕩的風(fēng)險(xiǎn)(魏延安,2005)。與主要谷類作物不同,馬鈴薯并非是全球性的商品。由于含水量高、易腐爛、運(yùn)輸成本高,它在出口貿(mào)易中所占份額非常小,因而其價(jià)格通常取決于當(dāng)?shù)氐纳a(chǎn)成木,而不受變幻莫測的國際市場的影響。此外馬鈴薯生長周期較短(在100天內(nèi)便可獲得高產(chǎn)量),適合與稻米進(jìn)行雙作,也適合與玉米和大豆進(jìn)行間作;其環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng),從貧瘠的安第斯高原到非洲和亞洲的熱帶低地,在不同氣候條件下均可生長(Hijmans and Spooner,2001);從單位面積生產(chǎn)量看,除脂肪含量較少外,蛋白質(zhì)、碳水化合物、鐵和維生素含量均高于小麥、水稻和玉米(許世衛(wèi),2010)。因此馬鈴薯是一種應(yīng)當(dāng)大力舉薦的糧食安全作物,因?yàn)樗軌驇椭褪杖朕r(nóng)民和弱勢消費(fèi)者安全度過R前世界糧食供求方面出現(xiàn)的混亂情況。而聯(lián)合國糧農(nóng)組織將2008年定為國際馬鈴薯年(InternationalYear of the Potato, lYP, )以激起人們對馬鈴薯在農(nóng)業(yè)、經(jīng)濟(jì)和全球糧食安全中的地位的認(rèn)知。中國農(nóng)業(yè)部在2015年年初發(fā)布消息稱,將啟動(dòng)馬鈴薯主糧化戰(zhàn)略,推進(jìn)把馬鈴薯加工成饅頭、面條、米粉等主食,預(yù)計(jì)2020年50%以匕的馬鈴薯將作為主糧消費(fèi)。
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第二章侵染馬鈴薯的絲核菌分離及種類鑒定
2.1材料與方法
2011年8月至2014年12月,從全國25個(gè)省市自治區(qū)共131個(gè)區(qū)縣釆集到635個(gè)感病馬鈴薯樣本,包括412個(gè)潰瘍癥狀的地下蒸和233個(gè)黒德癥狀的薯塊。病樣的分離參考方中達(dá)(1998)的方法,具體步驟如下:1)用自來水將病樣上面附著的泥土和其它雜質(zhì)沖洗干凈并掠干;2)將感病的馬鈴薯地下蓮從病健交界處切成5mmx5min的小塊,依次用70%的酒精消毒30s,0.5%的次氯酸鈉(NaOCl)溶液浸泡3min,無菌水清洗3遍,然后置于滅菌的濾紙上,放在超凈工作臺(tái)內(nèi)瞭干,最后接種于培養(yǎng)基上,每皿7個(gè)病塊;3)對于薯塊黑德,直接取下菌核并接種于WA平板(含有50ng/ml硫酸鏈霉素)上;4)將上述WA平板置于25。C恒溫箱中培養(yǎng)24~96小時(shí),每天觀察一次,將從感病組織或菌核上長出的符合絲核菌特征(分枝近直角,分枝處稍溢縮,分枝附近有隔,無鎖狀聯(lián)合,無分生孢子)的菌絲轉(zhuǎn)移到PDA培養(yǎng)基上;5)培養(yǎng)24 h后挑取菌絲生長尖端,置于新的PDA平板。此步驟重復(fù)一次以對分離的絲核菌進(jìn)行純化;6)純化的絲核菌在PDA上充分生長后,將PDA平板置于4°C下密封進(jìn)行短期保存。從培養(yǎng)3天左右的菌落邊緣打孔,將菌餅置于滅菌的2ml凍存管中并用滅菌的液體石蠟密封進(jìn)行長期保存。2.2結(jié)果與分析
結(jié)合菌絲融合反應(yīng)及基于rDNA-ITS序列的聚類分析,從馬鈴薯上分離得到的絲核菌融合群鑒定結(jié)果如表2-5所示。其中AG-3 PT為主要分離融合群,占所有分離絲核菌的60.31%。其它融合群還包括立枯絲核菌中的 AG-1-IB (0.19%)、AG-2-1 (0.58%)、AG-3 TB (0.19%)、AG-3TM(0.58%)、AG-4-HGI (8.17%), AG-4-HGII (2.53%)、AG-4-HGIII (1.36%)、AG-5 (8.56%)、AG-11 (0.19%)以及雙核絲核菌中的 AG-A (12.45%)、AG-Fa (0.78%)、AG-G (0.19%)、AG-I(0.39%)、AG-K (2.92%)和 AG-U (0.19%)。AG-3 PT 菌株中,分離自馬鈴薯薯塊的占 71.94%。從馬鈴薯薯塊菌核上分離的227個(gè)絲核菌中,AG-3PT菌株為223個(gè),占98.24%; AG"4-HGI菌株為3個(gè),占1.32%; AG-5菌株為1個(gè),占0.44%。從淸病癥狀的地下莖上分離的287個(gè)絲核菌中,AG-3 PT 菌株占 30.31%、AG-A 占 22.30%、AG-5 占 14.98%、AG-4-HGI 占 13.59%。其它各融合群依所占比例均小于6% (表2-5)。第三章來源于馬鈴薯的絲核菌對三種作物的致病性.......71
3.1材料與方法...........71
第四章引起馬鈴薯病害的絲核菌遺傳多樣性分析.........81
4.1材料與方法........81
第五章侵染馬鈴薯的絲核菌對三種殺菌劑的敏感性測定..........99
第五章侵染馬鈴薯的絲核菌對三種殺菌劑的敏感性測定
5.1材料與方法
將原藥分別預(yù)溶于甲醇,配置成10 mg/ml母液,置于4°C冰箱備用。使用前分別稀釋成5個(gè)使用梯度濃度:1〉氟酰胺:0.05、0.1、0.2、0.4、0.8 mg/tnl; 2)噻咲酰胺 0.01 > 0.02、0.04、0.08、0.16mg/ml; 3)戊菌。0.005、0.01 > 0.02、0.04, 0.08mg/mL各使用濃度藥劑按照1:1000 (v/v)加入溶化的PDA培養(yǎng)基(約45°C)中充分搖勻后倒入9cm的玻璃培養(yǎng)皿,制成含最終檢測濃度的殺菌劑PDA平板。以含有0.1%甲醇的PDA平板作為對照。采用菌落生長速率法測定菌株對不同殺菌劑的敏感性。具體操作步驟如下:1)待測菌株活化后置于25°C下黑暗培養(yǎng)3天左右,,從菌落邊緣切取直徑為5imn的菌餅,菌絲面朝上接于含有不同濃度藥劑的PDA平板中央,每個(gè)處理重復(fù)3次。2)于25°C培養(yǎng)3天后,采用十字交叉法測定菌落直徑。根據(jù)如下公式計(jì)算殺菌劑對各菌株的生長抑制率。
5.2結(jié)果與分析
氟酰胺對絲核菌菌落生長的抑制效果如圖5-2所示。其對所有供試絲核菌的室內(nèi)毒力測定結(jié)果見表5-1,各菌株毒力回歸方程的相關(guān)系數(shù)介于0.9194至0.9999?引起馬鈴薯病害的4種主要融合群(AG-3、AG-A、AG-5 和 AG-4-HGI)菌株的平均 EC50 值為(U184~0.1867ng/ml。其中AG-3 PT菌株對氟醜胺的敏感程度低于AG-A而高于AG-5和AG-4-HGI,AG-4-HGI與AG-5菌株對氟酷胺的敏感性無顯著差異。氟醜胺對其它融合群菌株的ECsc值為0.0569~0.5581tig/ml,融合群AG-1-IB、AG-11、AG-G和AG-U中僅分離得到1個(gè)菌株,因此這4個(gè)融合群的平均ECso值即為各菌株實(shí)測值。所有融合群中AG-F對氟酷胺最不敏感。......
第六章結(jié)論與討論
2011至2014年從全國25個(gè)省市自治區(qū)、131個(gè)馬鈴薯種植區(qū)采集表現(xiàn)蓬饋病癥狀和薯塊黑德癥狀的感病馬鈴薯樣品635份,分離得到514個(gè)絲核菌分離物。本研究對這些分離物的融合群種類、遺傳多樣性以及它們對三種殺菌劑的敏感性和不同作物的致病性等進(jìn)行了系統(tǒng)研究,得出如下結(jié)論:1)從我國感病馬鈴薯上分離的絲核菌分離物分別屬于17個(gè)融合群或亞群:AG-3 PT(60.31%)、AG-A (12.45%)、AG-5 (8.56%)、AG-4-HGI (8.17%)、AG-K (2.92%), AG-4-HGII(2.53%)、AG-4-HGffl (1.36%)、AG-2-1 (0.58%)、AG-3 TM (0.58%)、AG-I(0.39%), AG-W (0.39%)> AG-l-IB (0.19%)、AG-3 TB (0.19%)、AG-11 (0.19%)、AG-G (0.19%)和AG-U (0.19%)。其中AG-W為本研究鑒定的一個(gè)新融合群。2)從馬鈴薯地下蓮上分離的絲核菌比薯塊上分離的絲核菌的種群多樣性更為豐富,且不同地區(qū)感病馬鈴薯地下蓮上分離得到的絲核菌融合群組成差異顯著。3)對馬鈴薯具有致病性的絲核菌包括14個(gè)融合群或亞群,分別為AG-1-m、AG-2-1、AG-3PT、AG-4-HGK AG-4-HGII> AG-4-HGm、AG-5、AG-IK AG-A、AG-Fa、AG-G、AG-K、AG-U和AG-W。其中AG-3 PT對馬鈴薯的致病力最強(qiáng),它所引起的馬鈴薯蓮淸蕩病發(fā)病率和病情指數(shù)均顯著高于其它融合群。從薯塊上分離的AG-3 PT菌株與從地下蓮上分離的菌株在致病力上無顯著差異。雙核絲核菌引起的蓮淸蕩病發(fā)病率和病情指數(shù)均顯著低于多核絲核菌。
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參考文獻(xiàn)(略)
本文編號:43404
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