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《中国林业科学研究院》 2007年
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树木溃疡病菌—葡萄座腔菌属及相关真菌系统分类研究

赵嘉平  
【摘要】: 葡萄座腔菌属(Botryosphaeria)多种真菌及相关无性型是引起杨树溃疡病,松树枯梢病,苹果、梨树等果树轮纹、干腐病,桉树溃疡病等多种树木枝干溃疡的致病真菌。Botryosphaeria是在子座或假囊壳型囊实体中产生双囊壁子囊的真菌的总称。由于真菌的有性型形态特征极其相似,Botryosphaeria属真菌的分类主要依据无性型的形态学及培养学特征。但是由于在历史上相关真菌名称、分类地位多次变更,具有众多形态各异的无性型,以及无性型与有性型不对应等原因,Botryosphaeria属真菌分类一直存在很多矛盾与争议。因此,作为一种主要的树木病原真菌,Botryosphaeria的系统分类具有重大的生物学及病理学意义。 本研究以在我国17个省(区、市)、34个县(市),19科,31个属,59个种、品种或无性系的寄主植物上分离到的158株Botryospaheria及其相关真菌为材料,根据培养学特征、生长速率特征、形态学特征对试验菌株进行了分类鉴定;收集GenBank中全部Botryosphaeria及其相关真菌的rDNA-ITS、β-tubulin及EF1α基因序列,对于Botryospaheria及相关真菌的系统发育地位重新进行了分析;应用RAPD、ISSR分子标记研究了Botryospaheria及其相关真菌的相互关系及遗传分化;依据本研究获得的53条rDNA-ITS~LSU序列,35条β-tubulin基因,对我国部分地区的Botryospaheria及其相关真菌的系统发育进行了研究。主要研究结果如下: 1.通过对于我国树木病害病原研究的分析,初步确定樱花(Prunus serrulata Lindl.)、大豆樱(Prunus incisa C.P.Thunberg ex A.Murray)、蟠桃(Amygdalus persica L.var.compressa(Loud.)Yüet Lu)、阴香(Cinnamomum burmannii(C G et Th Nees)Bl.)、柑桔(Citrus reticulate Blanco)、水蒲桃(Syzygium jambos(L.)Alston)、大花五桠果(Dillenia turbinata Finet et Gagnep)、诃子(Terminalia chebula Retz.)、红花羊蹄甲(Bauhinia blakeana Dunn)、散尾葵(Chrysalidocarpus lutescens H.Wendl.)、八角(Illicium verum Hook.f.)、南洋楹(Albizia falcataria(L.) Fosberg)、滇青冈(Cyclobalanopsis glaucoides Schotky)、水冬瓜(Aluns cremastogyne Burkill)、桦树(Betula spp.)等14属,15种植物是Botryosphaeria及相关真菌的新的寄主植物类型。 2.根据PDA培养基上的菌落特征和不同温度下的生长速率特征,将Botryospaheria及相关真菌分为7个主要类群;对其中的22个菌株的子实体特征(结构、壁的类型、产分生孢子细胞和分生孢子的形态、大小、颜色、分隔、分生孢子的产生方式、分生孢子的发育变化特征等)进行了详细描述;依据菌落特征、生长速率以及子实体特征,将试验菌株确定为B.dothidea、B.rhodina、B.parva、B.obtusa、B.stevensii、B.eucalyptorum、Fusicoccum mangiferum、Diplodia pinea等8个形态学种。 3.应用GenBank中rDNA-ITS、β-tubulin及EF1α基因序列,对Botryospaheria相关真菌的系统分类地位进行了分析,研究表明,GenBank中的Botryosphaeria真菌可以分为5个紧密相关的单系类群,这些类群和Fusicoccum、Dothiorella、Neofusicoccum、Macrophomina属以及Diplodia/Lasiodiplodia复合体相对应。序列分析显示Diplodia与Lasiodiplodia之间也有显著的分子差异,因此,传统意义上Botryospaheria真菌可以认为是由这6个属构成的属的复合体。 4.RAPD/ISSR聚类分析明确解析出B.dothidea、B.rhodina、B.parva、B.obtusa、B.stevensii、D.pinea等真菌的差异;B.dothidea分化为两个类群Ⅰ、类群Ⅲ,主要以蔷薇科多种植物为寄主的类群Ⅲ菌株(CXY120、CXY134等14个)具有截然不同的PCR扩增模式,分析表明,类群Ⅰ、Ⅲ的种内遗传距离大于类群Ⅰ与类群Ⅱ的种间遗传距离。 5.rDNA-LSU、rDNA-ITS及β-tubulin分析均将试验菌株归于Diplodia/Lasiodiplodia、Fusicoccum、Neofusicoccum属;LSU分析表明CXY616、CXY617、CXY611、CXY580、CXY585、CXY828共6个B.rhodina菌株构成一个具有99%自展支持度的单系类群;rDNA-ITS及β-tubulin分析表明形态学确定的B.rhodina真菌分化为紧密相关但截然不同的两个系统发育群,CXY585、CXY617等6个菌株和CXY576分别位于两个发育群中,由于没有观察到CXY585、CXY617等菌株与CXY576之间的明确地形态学差异,因此将其根据分子数据作为两个不同系统发育学种(phylogenetic species);RAPD/ISSR类群Ⅲ的B.dothidea菌株具有和其他的B.dothidea真菌相同的序列特征,但是由于培养特征、生长特性、寄主类型以及RAPD/ISSR扩增模式与典型的B.dothidea真菌明显不同,确定RAPD/ISSR类群Ⅲ菌株是B.dothidea真菌的蔷薇科植物寄主专化型:B.dothidea de Not.f.sp.rosacola。
【学位授予单位】:中国林业科学研究院
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:S763.1;Q949.32

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