大麦叶斑病菌鉴别品种体系组建及其毒性分析

摘要

大麦叶斑病是由麦根平脐蠕孢菌[Bipolaris sorokiniana（Sacc.）Shoemaker，Bs]侵染引起的叶部真菌病害，严重影响大麦产量和品质，近二十年来对我国东北地区大麦生产构成严重威胁。在本研究中，通过从主要生产品种和重要抗源中筛选获得大麦叶斑病抗性水平不同的品种组成一套鉴别寄主，分析我国大麦叶斑病菌群体的毒性变异、主要毒性类型及其分布区域；利用AFLP分子标记技术对来源于我国不同地区的菌株进行遗传多样性分析，揭示我国叶斑病菌毒性变异与分布区域间的关系，以及分离自大麦和小麦的病原菌群体间的遗传差异；利用具有代表性的高毒性菌株从我国大麦品种资源中筛选抗源材料；研究麦根平脐蠕孢菌对大麦和小麦的寄主专化性差异。研究结果能为我国大麦叶斑病防治提供技术支持。
　　根据品种的抗性水平及反应型的稳定性，以及品种间遗传背景差异较大，建立一套适合我国大麦叶斑病菌群体的鉴别寄主。利用21个Bs菌株接种鉴定78个具有代表性的主栽生产品种和骨干亲本，从中筛选大麦叶斑病菌候选鉴别寄主。在此基础上从21个候选鉴别寄主中选定12个抗性水平不同的品种组成一套大麦叶斑病菌鉴别寄主，包括高抗品种ND B112、垦啤麦11号和10PJ-24；中抗品种垦啤麦9号、蒙啤麦3号、Tradition和Bowman；中感品种垦啤麦7号、Vorunda和Morex；高感病品种早熟三号和ND5883。利用这套鉴别寄主将分离自我国主要大麦产区的71个麦根平脐蠕孢菌菌株划分为18个毒性类型，表明这套鉴别寄主对我国的麦根平脐蠕孢菌具有较强的鉴别力。根据鉴定结果，其中83.1％菌株划分在11个毒性类型中；优势毒性类型为C0466，出现频率为12.7%，其次是三个毒性类型C0027、C0067和C0267，其出现频率均为9.9%。
　　本研究利用AFLP分子标记技术对45个分离自大麦的菌株和27个分离自小麦的菌株DNA多态性进行检测，利用23对引物共扩增出261个多态性位点。采用NTSYSpc2.2软件以UPGMA（Unweighted Pair-Group Mean Average）法对统计数据进行聚类分析，将72供试菌株分为A组和B组，大麦菌株占A组菌株91.5%，小麦菌株占B组菌株92.0%，说明绝大多数分离自大麦和小麦的麦根腐平脐蠕孢菌菌株在DNA多态性水平上存在显著的差异。此外，依据对45个分离自大麦的菌株DNA多态性进行聚类分析结果，可将其划分为5大类；来自同一地区的菌株间存在遗传多样性，且依据DNA多态性聚类对病原菌群体划分的类群与依据毒性类型划分的类群结果不一致，但与病原菌的地理分布区域相关程度比较高。
　　通过对高抗叶斑病大麦品种ND B112和高感ND5883及中抗叶斑病小麦品种扬麦6号和高感龙麦15号苗期分别接种分离自大麦和小麦的高毒性菌株ZBTX14479、ZBTX14594及其弱毒性菌株ZBTX14474和13YJ1-46，发现麦根腐平脐蠕孢菌群体中来自不同寄主的菌株对大麦和小麦侵染型存在明显差异；通过组织病理学显微观察，发现在侵染过程中分离自不同寄主的菌株分生孢子在大麦和小麦寄主叶表孢子附着孢形成比例、IEH和IMH的形成存在差异。因此麦根腐平脐蠕孢菌对大麦和小麦寄主侵染存在显著的专化性差异。
　　利用筛选出的三个高毒性菌株ZBTX14479、ZBTX12014和ZBTX13027接种鉴定369份大麦品种资源的抗叶斑病水平，发现我国大麦品种资源普遍较感叶斑病，对上述三个菌株表现为感病的品种所占比例分别为84.43%，91.48%和87.50%；其中16个品种对3个菌株全都表现抗病，15个品种对其中两个菌株表现为抗病，38个品种仅对其中一个菌株表现抗性。抗性鉴定结果将促进大麦抗叶斑病新基因发掘和利用。

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第一章 引 言

1.1 大麦

1.2 我国大麦病害

1.3 大麦叶斑病概述

1.4大麦叶斑病菌侵染鉴定标准研究

1.5大麦叶斑病菌和大麦互作研究

1.6 大麦叶斑病的防治

1.7 Bipolaris sorokiniana群体毒性多态性分析

1.8大麦和Bipolaris sorokiniana之间的交互作用研究

1.9 Bipolaris sorokiniana的遗传多样性及其毒性类型的相关性

1.10 研究目的及意义

第二章 Bipolaris sorokiniana鉴别寄主体系的建立和毒性变异分析

2.1 材料与方法

2.2 结果与分析

2.3小结

第三章Bipolaris sorokiniana的遗传多态性及毒性类型的相关性

3.1 材料与方法

3.2 结果与分析

3. 3小结

第四章 Bipolaris sorokiniana对大麦和小麦寄主专化性分析

4.1 材料与方法

4.2 结果与分析

4.3 小结

第五章 大麦叶斑病菌成株期抗性鉴定

5.1 材料与方法

5.2 结果与分析

5.3 小结

第六章 全文结论

6.1 大麦叶斑病菌鉴别寄主体系的建立

6.2大麦叶斑菌毒性类型的鉴定

6.3 大麦叶斑病菌DNA多态性分析

6.4 Bipolaris sorokiniana对大麦和小麦的寄主专化性分析

6.5 大麦叶斑病成株期抗性鉴定分析

参考文献

附录

致谢

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