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河南省小麦全蚀病菌变种类型鉴定及分子检测

王翠

  小麦全蚀病是小麦生产上的毁灭性土传病害,自1992年在河南省的浚县、扶沟、原阳等县发现小麦全蚀病以来,该病在河南省的发生与危害呈现逐年加重趋势,近几年来更是在全省呈现大爆发的趋势,严重影响了河南省小麦的安全生产。尽管国内在小麦全蚀病菌的致病性分化,变种类型鉴定及诊断方法等方面已经取得了一定的成果,但是河南省小麦全蚀病菌的变种类型鉴定,分子诊断,致病性分化及寄主范围等仍需要进一步的研究。因此,本文在这些方面对河南省小麦全蚀病菌进行了的研究,主要取得了以下结果。 1、弄清了河南省小麦全蚀病病原菌的主要种类。2012年从河南省的开封、新乡、濮阳、古荥、商丘、周口、驻马店、焦作和济源等地区分别采集具有症状的小麦全蚀病病株样本,经过室内组织分离,单菌丝尖端切取纯化,共得到小麦全蚀病菌89株。在PDA培养基上,菌落为圆形,生长初期呈灰白色,后期颜色逐渐加深,最后变为黑色,菌落的边缘向中心反卷。用PD三角瓶法诱导产生子囊壳,通过测量发现子囊壳、子囊孢子、附着枝和分生孢子均与禾顶囊壳小麦变种(Gaeumanomyces graminis var.tritici)的特征相似,初步证实河南省小麦全蚀病病原菌为禾顶囊壳小麦变种。利用Rachadwong和王美南设计的针对禾顶囊壳变种的特异性引物对供试菌株进行PCR检测,结果显示,所有菌株均得到了大小为870bp的DNA片段,并无其他变种的特异性条带出现。利用真菌通用引物ITS4和ITS5针对供试菌株基因组的ITS1-5.8s-ITS2进行PCR扩增,使用MEGA5.2软件对PCR产物的测序结果进行ITS聚类分析,建立系统发育树后,结果显示:本实验的所有供试菌株全部和6株GenBank登录的禾顶囊壳小麦变种代表性菌株聚在了一起,具有很高的同源性,与其他变种的遗传距离相对较远,可以明显的与其他变种区分开来。以上两种分子技术的研究结果与形态学鉴定的结果相符,进一步证明了所有供试菌株为禾顶囊壳小麦变种。 2、明确了病菌对我省主要农作物及田间杂草的致病性。用麦粒法测试了禾顶囊壳小麦变种对小麦、燕麦、玉米、黑麦、花生、棉花、大豆的致病性,结果表明,大部分供试菌株可造成供试禾本科作物根部组织坏死或腐烂,类似于小麦全蚀病的症状,个别供试菌株可造成燕麦根部及茎基部轻微变褐。花生、大豆、棉花只是局部次生根变褐,病变的根茎组织经分离纯化得到小麦全蚀病菌,证明该症状是由其引起。用盆栽麦粒沙接种法测定了禾顶囊壳小麦变种对主要田间杂草的寄生范围,供试植物包括禾本科的稗草、无芒稗、虎尾草、马塘、狗尾草、画眉草、狼尾草、看麦娘、牛筋草;莎草科的香附子;菊科的黄顶菊、苦苣菜;阔叶类的播娘蒿、牛繁缕、苘麻、鲤肠、反枝苋、葎草、紫穗苋、萹蓄、苍耳、旋复花、小黎、铁苋菜等。结果表明,除了稗草和芒稗未表现症状之外,其他杂草的茎基部和根部均有不同程度的变褐发黑症状,尤其是禾本科杂草表现症状与小麦全蚀病症状类似,经分离纯化均得到小麦全蚀病菌。 3、河南省小麦全蚀病菌菌株之间致病力存在显著性差异。温室测定89株供试菌株对小麦的致病力,结果显示,河南省小麦全蚀病菌菌株之间致病力存在显著性差异,不同地区菌株之间的致病力存在显著性差异,同一地区不同菌株之间的致病力也存在极显著性差异。测试供试菌株对玉米的致病力,结果表明,禾顶囊壳小麦变种在玉米上的致病性呈现连续性变化,由不致病到强致病,并且不同地区菌株之间的致病力存在显著性差异,同一地区不同菌株之间的致病力也存在极显著性差异,表明禾顶囊壳小麦变种在玉米上的致病性有分化。 4、优化了快速检测小麦全蚀病菌的方法。通过对王美南,张秋娥等人公布的引物Ggt:AV3的验证,并对其PCR反应体系进一步的优化,建立了一套快速检测小麦全蚀病菌的体系,该方法可以直接从患病小麦根部进行Ggt检测,且该引物能用于不同发病级别小麦根部Ggt的检测,随着发病程度的增加,条带的宽度和亮度均随之增加,表明该引物可用于小麦全蚀病的早期诊断及病害的预测预报。……   
[关键词]:小麦全蚀病;禾顶囊壳小麦变种;分子鉴定;致病力;变种类型;分子检测
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:河南农业大学2013年