收藏本站
《中国农业科学院》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

中国麦类赤霉病菌群体遗传多样性及生态适应性研究

张昊  
【摘要】:由镰刀菌引起的赤霉病(Fusarium head blight)是危害小麦、大麦、玉米、水稻等多种禾谷类作物的一种重要病害,广泛分布于世界温暖潮湿地区。赤霉病不仅造成作物产量的损失,其主要病原菌禾谷镰刀菌复合种还能产生单端孢霉烯族毒素(trichothecene),对人畜健康造成严重威胁。 O'Donnell等(2004)采用宗系谱法构建了禾谷镰刀菌新的分类框架,认为传统的禾谷镰刀菌是一个复合种Fusarium graminearum species complex (FGSC),并将其划分成了13个种。我国迄今为止尚未开展赤霉病菌在新的分类框架下全面系统的分类鉴定研究。本研究对我国麦类赤霉病菌进行了全面而系统的种和毒素类型的鉴定,并对优势群体进行了群体遗传多样性分析和基础生物学特性鉴定。旨在明确我国麦类赤霉病菌的种群及毒素类型构成,揭示群体间的遗传分化及重组情况,监测群体遗传结构的动态变化,阐明病原菌的演化方向及其生态适应性,为麦类作物抗赤霉病育种、新病害防治策略的开发设计和镰刀菌毒素积累的田间控制提供理论依据。 1.大麦赤霉病菌毒素相关的群体遗传多样性研究对从中国长江流域大麦上采集的452株F. asiaticum进行了产毒类型鉴定和可变数目串联重复序列多态性(Variable number of tandem repeats, VNTR)分析。揭示了中国南方大麦F. asiaticum的群体遗传结构与地理分布和产毒类型具有明显的相关性。产生Nivalenol (NIV)毒素和3-acetyldeoxynivalenol (3ADON)毒素的F. asiaticum群体之间存在着极显著的遗传分化,并且通过贝叶斯杂合模型分析,发现在基因组水平上3ADON群体存在明显的由东向西取代NIV群体的扩张趋势。 2.小麦赤霉病菌种和毒素类型的鉴定采集了全国15个省份175个采样点的小麦赤霉病穗,建立了我国最大的小麦赤霉病菌菌种库和基因库。采用多位点基因分型法(Multilocus genotype assay)对样品进行种和产毒类型的鉴定,发现我国小麦赤霉病菌的种和产毒类型具有明显的地理分化,北部黄淮海麦区和东北麦区的菌株主要为产15-acetyldeoxynivalenol (15ADON)毒素的F. graminearum s. str.,南部的长江中下游麦区主要为产3ADON毒素的F. asiaticum,而西南麦区主要为产NIV毒素的F. asiaticum。 3.小麦赤霉病菌群体遗传多样性研究基于贝叶斯杂合模型的可变数目串联重复序列多态性(VNTR)分析将病原菌划分成三个具有显著遗传分化的群体。Fg15ADON相对独立,群体内为一个大的随机交配群体,Fa3ADON和FaNIV群体交流较多,并具有明显的过渡类群分布。其中,FaNIV群体表现出显著的分化,其中33%的菌株与产3ADON毒素的菌株相似度很高,说明存在一个明显偏向的基因流从3ADON流向NIV群体,这表明在基因组水平上,3ADON群体具有明显的取代NIV群体的扩张趋势,而取代很可能是通过杂交来实现的。 4.小麦赤霉病菌不同群体生态适应性研究从每个群体随机选出20个菌株,对其进行7项基础生物学特性的鉴定。结果显示相对于FaNIV群体,Fa3ADON群体在所测试的7个生物学特性均具有显著的优势,其致病性强,病菌侵染量大,生长速率快,能产生更大更多的分生孢子,毒素产量极大,并且对多菌灵的抗药性更强。Fa3N群体在产孢量、孢子大小和抗药性3个方面也显著高于FaNIV群体。上述基础生物学测试结果与群体遗传结构分析结果吻合,说明Fa3ADON群体是优势群体,具有更强的生态适应性,它的群体扩张是合理的。同时,建立了基于高熔点分辨曲线的高通量抗药性检测方法。
【学位授予单位】:中国农业科学院
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:S435.121

手机知网App
【引证文献】
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 薛晓芳;陈莉;陈雨;丁克坚;;安徽省23个赤霉菌株种群类型分子鉴定[A];中国植物病理学会2012年学术年会论文集[C];2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵纯森,马星霞,武爱波,瞿波,廖玉才;禾谷镰刀菌培养性状与致病力的相关性分析[J];华中农业大学学报;2005年03期
2 姚金保,陆维忠;中国小麦抗赤霉病育种研究进展[J];江苏农业学报;2000年04期
3 黄昌,牟建梅,刘敬阳,李斌麒,陈凤生,孟静;小麦赤霉病抗性鉴定和新抗源筛选[J];江苏农业科学;2000年02期
4 王裕中,J.D.米勒;中国小麦赤霉病菌优势种——禾谷镰刀菌产毒素能力的研究[J];真菌学报;1994年03期
5 李伟;胡迎春;陈莹;张爱香;陈怀谷;;长江流域禾谷镰孢菌群部分菌株系统发育学、产毒素化学型及致病力研究[J];菌物学报;2010年01期
6 许为钢,胡琳,何金江;小麦抗赤霉病育种的实践与探讨[J];麦类作物学报;1994年05期
7 余华;小麦抗赤霉病鉴定技术及其在育种中的应用[J];麦类作物学报;1997年03期
8 徐雍皋,陈利锋,方中达;玉蜀黍赤霉致病力分化的研究[J];南京农业大学学报;1986年03期
9 姚红燕,陈利锋,孙枫,陈官菊,俞刚;禾谷镰孢Tri12基因敲除突变体的致病力[J];南京农业大学学报;2005年02期
10 周明国;我国几种植物病害抗药性监测情况[J];农药科学与管理;1999年03期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 陈长军;禾谷镰孢菌(Fusarium graminearum)对多菌灵抗药性基因的克隆[D];南京农业大学;2004年
2 纪莉景;中国不同生态地区禾谷镰刀菌种群分化及遗传多样性分析[D];河北农业大学;2007年
3 张艳军;杀菌剂对禾谷镰孢菌DON毒素产生和小麦衰老生理的影响[D];南京农业大学;2009年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郑直;刘大群;马平;;利用小麦单染色体代换系研究赤霉病抗性和抑制毒素产生的基因[J];华北农学报;2008年02期
2 唐琳;赵辉;高增贵;;河南省豫西地区农田土壤镰孢菌种群多样性分析[J];华北农学报;2012年02期
3 张长青,马跃峰,马国良,赵燕驹;赤霉病杀菌剂混合比例的单形重心设计研究[J];湖北农业科学;2005年03期
4 杨立军;唐道廷;向礼波;曾凡松;喻大昭;;湖北省小麦后备品种及二线育种材料抗病性鉴定[J];湖北农业科学;2008年06期
5 王勋建;陈京元;蔡三山;霍宪起;江建国;;松苗猝倒病病原菌鉴定与生物学特性观察[J];湖北农业科学;2009年11期
6 佟汉文;杨立军;朱展望;刘易科;张宇庆;付汉红;高春保;;CIMMYT高降雨量区小麦种质资源的农艺性状和抗性评价[J];湖北农业科学;2009年12期
7 乐菊;谢春甫;刘华曙;王伟刚;易腊梅;熊渠;高长清;胡科;钮勇刚;;小麦新品种鄂麦27的特征特性及栽培技术[J];湖北农业科学;2011年17期
8 刘新琼;小麦赤霉病菌毒素研究进展[J];湖北植保;1997年03期
9 蔡伟建;李峰;李济吾;;镰刀菌(Fusarium sp.)HJ01对中性艳蓝GL的脱色降解特性研究[J];环境科学学报;2007年02期
10 王彦杰,左豫虎,刘惕若;黑龙江小麦禾谷镰孢菌变异性的研究[J];黑龙江八一农垦大学学报;1999年01期
中国重要会议论文全文数据库 前9条
1 肖晶晶;霍治国;李娜;辛明月;王丽;卢小凤;;小麦赤霉病气象环境成因研究进展[A];第八届长三角气象科技发展论坛论文集[C];2011年
2 陈耀锋;权军利;任惠莉;李春莲;郭东伟;韩德俊;;小麦抗赤霉细胞工程改良及抗性系遗传研究[A];2003年全国作物遗传育种学术研讨会论文集[C];2003年
3 胡光荣;赵纯森;廖玉才;;我国小麦禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)营养体亲合性与致病性研究[A];湖北省植物病理学会2002年学术年会论文集[C];2002年
4 桑蓉;赵纯森;;异源镰刀菌鉴定及对小麦致病性研究[A];湖北省植物病理学会2002年学术年会论文集[C];2002年
5 叶鹏盛;曾华兰;;植物病原镰刀菌毒素研究与利用[A];2005中国植病学会、中国菌物学会北海联合年会论文集[C];2005年
6 许娟;陈莉;丁克坚;;安徽省不同小麦品种抗赤霉病的鉴定与分析[A];公共植保与绿色防控[C];2010年
7 陈长军;周明国;王建新;;禾谷镰孢菌对多菌灵敏感性差异表达基因cDNA文库的构建[A];2003’华东植物病理学术研讨会暨江苏省植物病理学会第十次会员代表大会论文集[C];2003年
8 史建荣;;毒素胁迫筛选改良小麦赤霉病抗性的分子证据[A];中国植物病理学会2004年学术年会论文集[C];2004年
9 孙东亚;王晓鸣;何月秋;;镰刀菌DON、FB毒素的分子检测[A];中国植物病理学会2006年学术年会论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王勇;细基格孢属、匍柄霉属及其近似属的形态学与分子系统学研究[D];山东农业大学;2010年
2 祁鹏飞;小麦醇溶蛋白和赤霉病抗性研究[D];四川农业大学;2011年
3 何健;自然霉变玉米对肉鸭生产性能和免疫功能的影响及机制研究[D];四川农业大学;2011年
4 郑果;大麦条纹病病原菌及防治研究[D];甘肃农业大学;2011年
5 张祥辉;小麦抗赤霉病的QTL定位及蛋白质组学初步研究[D];吉林大学;2011年
6 马璐琳;普通小麦品种望水白中DON诱导上调表达UDP-葡萄糖基转移酶基因的克隆及功能分析[D];南京农业大学;2009年
7 尚毅;DON诱导的小麦TaPDR1基因的克隆和特征分析以及二穗短柄草多倍体中PDR1基因的系统进化[D];南京农业大学;2009年
8 刘圣明;灰葡萄孢菌抗多菌灵β-微管蛋白基因在禾谷镰孢菌中的表达研究[D];南京农业大学;2011年
9 侯毅平;禾谷镰孢菌(Fusarium graminearum)对氰烯菌酯的抗药性机制研究[D];南京农业大学;2011年
10 王林生;利用辐射诱导涉及大赖草5Lr和7Lr染色体的普通小麦—大赖草易位系和端体系[D];南京农业大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陆健康;抗玉米赤霉烯酮和抗脱氧雪腐镰刀菌烯醇抗体的制备及性质分析[D];华中农业大学;2010年
2 徐娟;T-2毒素多克隆抗体的制备及其化学发光免疫检测的初步研究[D];华中农业大学;2010年
3 刘影;有机硅、黄原胶对杀菌剂增效机制的研究[D];安徽农业大学;2010年
4 牛秀群;甘肃省干旱灌区根际土壤真菌群落结构与马铃薯连作的关系[D];甘肃农业大学;2010年
5 朱小明;脱氧雪腐镰刀菌烯醇致小鼠骨骼畸形模型建立及差异蛋白的筛选[D];泰山医学院;2010年
6 何婧;玉米茎腐病病原菌分离鉴定与镰孢菌群体遗传多样性研究[D];新疆农业大学;2010年
7 王晓光;棉花枯萎病菌致病力分化及遗传多样性研究[D];河北农业大学;2011年
8 李海云;玉米纹枯病菌(Rhizoctonia solani AG-1-IA)β-1,4-内切纤维素酶的基因克隆表达及功能研究[D];山东农业大学;2011年
9 魏传平;乙酰甲胺膦和吲哚乙酸分子印迹SPR传感器制备及分析应用[D];山东农业大学;2011年
10 闫美;小麦响应赤霉病菌的表达谱分析与禾谷镰刀菌胞外蛋白的研究[D];山东农业大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 刘新琼;小麦赤霉病菌毒素研究进展[J];湖北植保;1997年03期
2 王芊,张匀华,郭梅,季宏平,姜海洋;黑龙江省小麦赤霉病菌致病力的初步研究[J];黑龙江农业科学;1997年04期
3 胡迎春;李伟;陈怀谷;周益军;;中国冬小麦主产区小麦赤霉病菌种群组成及其致病力[J];江苏农业学报;2010年05期
4 王裕中,黄建丽,王振华,朱友根;江苏省小麦赤霉病菌优势种致病力的初步研究[J];江苏农业科学;1982年10期
5 滕齐辉;曹慧;崔中利;王英;孙波;郝红涛;李顺鹏;;太湖地区典型菜地土壤微生物16S rDNA的PCR-RFLP分析[J];生物多样性;2006年04期
6 陈华保;肖方琼;谢婷;杨春平;陈后彬;卓富彦;张敏;;小麦内生菌对小麦赤霉病菌的抑制活性[J];西北农业学报;2011年07期
7 夏禹甸,蕭庆璞,高傳勛;小麦赤霉病发生规律的研究——Ⅰ.病菌孢子发生传播及雨湿对于病害的关系[J];植物病理学报;1956年02期
8 孙俊铭;韦刚;张启高;张向前;翟宗清;岳葆春;;小麦赤霉病防治药剂筛选试验初报[J];安徽农学通报(下半月刊);2010年24期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 潘惠康,张兰新;玉米对穗粒腐病菌的抗病性[J];华北农学报;1987年03期
2 庄宗英,梁少川,李梅芳;太谷显性核不育基因Tal在鄂麦11号选育上的应用[J];湖北农业科学;1995年04期
3 刘景松;;小麦有关性状与赤霉病的相关分析[J];黑龙江农业科学;1985年02期
4 唐凤兰;李忠杰;张景春;朱秀庭;郭梅;;小麦赤霉菌粗毒素的制备和活性测定及其在抗病性鉴定中的应用[J];黑龙江农业科学;1993年03期
5 王芊,张匀华,郭梅,季宏平,姜海洋;黑龙江省小麦赤霉病菌致病力的初步研究[J];黑龙江农业科学;1997年04期
6 张乐庆,潘雪萍;小麦品种对赤霉病的抗扩展性的遗传研究[J];华南农学院学报;1982年04期
7 张乐庆,潘雪萍,陈焕玉;小麦抗赤霉病(抗扩展)品种轮回选择研究[J];华南农业大学学报;1993年02期
8 肖世和;小麦抗赤霉病性的配合力及因子分析[J];湖南农学院学报;1985年01期
9 孙光祖;陈义纯;张月学;王广全;唐凤兰;李忠杰;阎文义;;辐射诱变与离体培养相结合选育小麦抗赤霉病突变体的初步研究[J];核农学通报;1993年05期
10 廖玉才,余毓君;小麦地方品种望水白抗赤霉病性的遗传分析[J];华中农学院学报;1985年02期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 袁善奎;玉蜀黍赤霉(Gibberella zeae)对多菌灵的抗药性遗传研究[D];南京农业大学;2003年
2 陈长军;禾谷镰孢菌(Fusarium graminearum)对多菌灵抗药性基因的克隆[D];南京农业大学;2004年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 喻大昭;;麦类赤霉病研究进展[J];植物保护;2009年03期
2 ;用明矾防治三麦赤霉病的试验[J];今日科技;1977年09期
3 内藤秀树;李登科;;麦类赤霉病菌的孢子飞散与降雨的关系[J];麦类作物学报;1983年04期
4 梁训义;麦类赤霉病菌在水稻上存活的进一步研究[J];植物病理学报;1989年03期
5 侯明生,赵明富;多菌灵、硫磺对赤霉病菌和稻瘟病菌杀菌效果最佳配比选定的研究[J];华中农业大学学报;1999年01期
6 陈宣民;;麦赤霉病子囊孢子捕捉数与发病的关系[J];今日科技;1975年21期
7 吴治身;;关于上海地区麦类赤霉病菌在稻田中存活问题的研究[J];植物保护学报;1980年02期
8 匡开源;陆仕华;史士英;;麦类赤霉病菌的致毒力比较[J];上海农业科技;1985年03期
9 徐雍皋,吉野岭一;麦类赤霉病菌引起的小麦和大麦叶斑病[J];南京农业大学学报;1990年03期
10 吴基日,刘宪虎,许明子,李艳茹;麦类赤霉病菌菌丝的伸长速度及其温度反应[J];延边大学农学学报;1997年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 沙光明;徐莎莎;常兰;;麦类赤霉病长期预报技术及服务效益评估[A];第28届中国气象学会年会——S11气象与现代农业[C];2011年
2 沙光明;徐莎莎;常兰;;麦类赤霉病长期预报技术及服务效益评估[A];第28届中国气象学会年会——S1第四届气象综合探测技术研讨会[C];2011年
3 田世民;李潮霞;杨文香;马平;李社增;邹明强;刘大群;;血清学方法测定分析小麦品种对赤霉病菌的抗病性[A];中国植物病理学会2007年学术年会论文集[C];2007年
4 刘志林;陈怀谷;林玲;陈厚德;;小麦接种赤霉病菌后的蛋白变化[A];2003’华东植物病理学术研讨会暨江苏省植物病理学会第十次会员代表大会论文集[C];2003年
5 林凡云;史建荣;陆琼娴;徐剑宏;杨慧勇;祭芳;;利用差减杂交技术分离赤霉病菌诱导的小麦特异性表达基因[A];中国植物病理学会2008年学术年会论文集[C];2008年
6 林凡云;史建荣;陆琼娴;徐剑宏;杨慧勇;祭芳;;利用差减杂交技术分离赤霉病菌诱导的小麦特异性表达基因[A];江苏省植物病理学会第十一次会员代表大会暨学术研讨会论文集[C];2008年
7 吴茂森;何晨阳;;小麦赤霉病菌在侵染植株中的生物量和DON的定量分析[A];中国植物病理学会2006年学术年会论文集[C];2006年
8 吴茂森;陈欣怡;杨菲;陈华民;何晨阳;;禾谷镰刀菌接种小麦穗后病菌生物量和DON毒素的定量分析[A];粮食安全与植保科技创新[C];2009年
9 刘丽;曾思铭;唐书怿;陈伟军;李炎明;汪元梅;傅伟龙;;鳙广东珠江水系不同地理群体遗传多样性研究[A];全国动物生理生化第十一次学术交流会论文摘要汇编[C];2010年
10 刘恒;侯丽娟;马红娜;白耀博;李强;王保通;;陕西省小麦禾谷镰刀菌的遗传多样性研究[A];中国植物病理学会2010年学术年会论文集[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 山东农科院作物所 王金龙(研究员);小麦扬花期遇雨 重防赤霉病[N];河北科技报;2006年
2 支勇平;我国小麦赤霉病防治研究取得可喜成果[N];中国食品报;2008年
3 科技;小麦赤霉病防治研究取得重大成果[N];江苏科技报;2008年
4 记者袁春梅 通讯员范郁尔;防治小麦赤霉病刻不容缓[N];连云港日报;2009年
5 支勇平记者 张哲浩;我国小麦赤霉病防治研究取得重大成果[N];科技日报;2008年
6 本报通讯员 支勇平;咱再不为小麦赤霉病犯愁了[N];陕西科技报;2008年
7 省植保站 供稿;抓准时机防治小麦穗期病虫害[N];江苏农业科技报;2007年
8 方圆;氰烯菌酯有望替代多菌灵防治小麦赤霉病[N];江苏农业科技报;2008年
9 方圆;抓住适期用药确保小麦赤霉病防效[N];江苏农业科技报;2008年
10 水清;带赤霉病麦种注意用药处理[N];江苏农业科技报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张昊;中国麦类赤霉病菌群体遗传多样性及生态适应性研究[D];中国农业科学院;2011年
2 凌英会;中国主要地方马群体遗传多样性及系统进化研究[D];中国农业科学院;2010年
3 刘小平;基于分子生物网络的表型相关基因识别研究[D];上海大学;2012年
4 闫海霞;小麦赤霉病菌DON毒素及其降解基因Tri101的克隆和遗传转化研究[D];内蒙古农业大学;2010年
5 樊平声;禾谷镰刀菌多菌灵抗药性群体演变及DON毒素产生规律研究[D];南京农业大学;2008年
6 王明玲;养殖皱纹盘鲍杂交种对土著群体遗传结构的影响及种间渐渗杂交的遗传分析[D];中国海洋大学;2011年
7 董娜;病原诱导的小麦ERF、MYB转录因子基因TaPIEP1和TaPIMP1的分离、特性及功能分析[D];中国农业科学院;2008年
8 武爱波;禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)致病力鉴定、毒素检测及其分子生物学研究[D];华中农业大学;2005年
9 纪莉景;中国不同生态地区禾谷镰刀菌种群分化及遗传多样性分析[D];河北农业大学;2007年
10 尚毅;DON诱导的小麦TaPDR1基因的克隆和特征分析以及二穗短柄草多倍体中PDR1基因的系统进化[D];南京农业大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 闫美;小麦响应赤霉病菌的表达谱分析与禾谷镰刀菌胞外蛋白的研究[D];山东农业大学;2011年
2 董飞;禾谷镰刀菌的分离鉴定、毒素检测及降毒素基因Tri101的表达[D];江西农业大学;2011年
3 柴广懋;小麦抗赤霉种质的拓选及其生理生化特性研究[D];西北农林科技大学;2006年
4 李维维;北京地区黄栌枯萎病菌群体遗传多样性分析[D];北京林业大学;2012年
5 刘恒;陕西省小麦禾谷镰刀菌的遗传多样性研究[D];西北农林科技大学;2010年
6 孔艺;黄颡鱼微卫星标记的筛选及群体遗传多样性分析[D];华中农业大学;2011年
7 孙典巧;四种石首鱼科鱼类SSR标记的筛选及群体遗传多样性分析[D];浙江海洋学院;2012年
8 沈卫锋;啤酒大麦赤霉病菌拮抗细菌分子鉴定及其作用机制研究[D];浙江大学;2003年
9 张莹;禾谷镰刀菌中retromer复合体的功能初探[D];福建农林大学;2011年
10 魏美清;埃及和乌干达地方鸡群体遗传多样性研究[D];甘肃农业大学;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026