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豌豆根腐病茄镰孢菌遗传多样性及抗性资源筛选

向妮  
【摘要】:由Fusarium solani f.sp.pisi引起的豌豆根腐病是豌豆生产上的一种毁灭性病害,在世界各豌豆产区均普遍发生。该病在美国、英国、法国、瑞典、荷兰、捷克、韩国等均有报道。我国20世纪50年代在青海发现此病,现在甘肃、宁夏、内蒙古、河北、福建、云南等省都有报道。由于病原菌的遗传变异能力强,抗病品种的缺乏和土传病害的防治困难等原因,使得该病害的危害在我国呈加重趋势,并造成严重的产量损失。本研究主要包括以下方面: 1、在2009~2010年间从全国11个省市包括甘肃、河北、宁夏、云南、福建、内蒙古、吉林、四川、安徽、青海和北京采集豌豆镰孢根腐病样,采用组织分离法分离病原菌,对引起豌豆镰孢根腐病病原菌茄镰孢菌豌豆专化型(F. solani f.sp.pisi)进行鉴定以及致病力测定和致病基因检测。分离得到203个镰孢菌,根据种特异性引物扩增以及分离物在PDA和CLA培养基上产生的孢子形态,96个分离物鉴定为F.solani f.sp.pisi。 采用改进的试管法对96个F.solani f.sp.pisi分离物进行致病力测定,根据致病力的强弱可将上述分离物划分为强、中等及弱致病力分离物三种类型。96个分离物中强致病力分离物占81.3%,主要分布在河北、宁夏、甘肃、云南、四川、安徽、北京和内蒙古八个省市;中等致病力分离物占10.4%,主要分布在青海和福建两个省;弱致病力分离物占8.3%,在吉林、云南和福建三个省都有分布。 对96个F.solani f.sp.pisi分离物进行PDA1、PEP、PEP3和PEP5四对致病基因的PCR扩增检测,共检测到10种基因型,分别为PDA1+PEP1+PEP3+PEP5(A型)、PDA1+PEP1+PEP3(B型)、1'DAl+PEP3+PEP5(C型)、PDA1+PEP1(D型)、PDA1+PEP3(E型);PEP1+PEP3(F型)、PEP1-PEP5(G型)、PEP1(H型)、PEP3(I型)和PEP5(J型)。基因型A、B、C、D、E、F、G、H、I和J所含分离物数目分别为41、45、1、1、1、2、1、2、1和1个。A、B和C型含有4个和3个致病基因,致病力强,数量约占总数的91%,主要来源于安徽、北京、河北、内蒙、宁夏、甘肃、青海和四川八个省;其余7种基因型含2个或1个致病基因,致病力较弱,其分离物总数约占9%,主要来自甘肃、吉林和云南三省。 2、从GenBank中下载血红丛赤壳属交配群Ⅵ(Nectria haematococca mating populationⅥ)(无性态为F. solani f. sp. pisi)全基因组序列,用FastPCR软件从中筛选SSR位点,每条染色体选取3~15个位点,共选取107个位点,用DNAman软件设计SSR引物。在10个F. solani f. sp. pisi分离物进行扩增,筛选出多态性良好的SSR引物24对,共扩增出96个等位变异,变异范围为2-6,平均4个。 3、用筛选出的24对多态性引物对96个F. solani f. sp. pisi分离物进行遗传多样性分析。对96个分离物基因组进行PCR扩增,变性聚丙烯酰胺凝胶电泳,统计结果建立0和1数据表,用NTSYSpc-2.1和POPgene32软件进行分析。24对引物在96个F. solani f. sp. pisi分离物中共扩增出132个等位变异,变异范围为3~15,平均为5.5个,表现出良好的多态性,可用于F. solani f. sp. pisi分离物的遗传多样性分析。对来11个不同省份的96个F. solani f. sp. pisi分离物遗传多样性及聚类分析表明,在相似系数为0.8时96个分离物被划分为10个类群,可见中国的茄镰孢菌豌豆专化型存在较高的遗传多样性。相似系数最大的是宁夏和甘肃的分离物,为0.8536;北京与青海的分离物遗传距离最远,为0.8983。同时致病力较弱的分离物在聚类分析时最后都聚在独立的小组,可见分离物的致病力强弱与分离物的遗传变异有一定关系。 4、以强致病力分离物DX-8为供试菌株,采用孢子悬浮液浸种法对350份豌豆品种进行镰孢菌抗性资源筛选。按照0-5级病级评价标准,结果筛选出病级数小于等于2.5的品种37个,占总数的11%;大于2.5的品种中2.6-3.5级142份,占总数的40%;3.6-4.5级62份,占18%;4.6-5级109份,占31%;未筛选到完全抗性品种。


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