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柱花草炭疽病原菌遗传多样性分析及抗病育种研究

易克贤  
【摘要】:柱花草(Stylosanthes spp)是我国和世界热带地区栽培面积最大、应用最广的优良豆科牧草和绿肥、水土保持植物。柱花草炭疽病是目前严重危及柱花草生产的主要病害,可造成柱花草严重减产、甚至绝收和营养价值的大幅度降低。 本研究对广西、广东、海南、云南、四川等柱花草生产区进行了柱花草炭疽病调查和病样采集,并于实验室内完成了病原单孢分离纯培养,共获得病原菌株703份。 分别对其中43个代表性菌株进行了RAPD分析和和181份代表性菌株进行了AFLP分析,并将43个中国菌株的RAPD分析结果与276份国外菌株进行了综合分析。RAPD和AFLP分析结果均表明柱花草炭疽菌株DNA存在显著的多态性。以柱花草起源中心——南美的柱花草炭疽菌分类为基础,RAPD标记可将中国柱花草炭疽菌划分成三大类,即Ⅱ、Ⅲ、Ⅵ类,但大多数聚于第Ⅵ类,而第Ⅵ类又可分化成4个亚类。用AFLP标记可将181个中国柱花草炭疽菌株划分成4大类,但大多数聚于第Ⅰ和Ⅱ类,而第Ⅰ类又可分成4个亚类,第Ⅱ类亦分成4个亚类,共8个亚类。无论是RAPD还是AFLP分析均表明中国柱花草胶孢炭疽菌正在出现种内遗传分化。来自柱花草的起源中心——南美的菌株存在着广泛的生物多样性和遗传变异性,如其中RAPD第Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ类菌株仅存在于南美,而来自于其他国家如中国、澳大利亚的新种植区的菌株其生物多样性和遗传变异性则相对简单。就中国菌株而言亦具有类似的规律,海南菌株与两广菌株相比多样性较丰富,致病力更强,而海南菌株又以东方、昌江、两院三地的菌株多样性最为丰富,致病力最强,这可能与海南种植柱花草历史相对较长、引种活动和生产活动更为频繁等有关。试验结果还表明,一些来自于同一个地理区域或同一个寄主基因型的菌株聚成一类或亚类,说明来自不同寄主基因型或物种的炭疽菌在遗传基因上具有一定的专化性,而地理上隔离的国家或地区的柱花草炭疽病原菌各自具有相对独立的进化途径。 用两套鉴别寄主分别对47份A型菌和57份B型菌的致病力(毒力)鉴定表明,不同的柱花草炭疽病原菌株致病力不同。应用最大似然法(EML法)对鉴别寄主的


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