小麦叶锈菌转主寄主唐松草调查与接种体系优化

摘要

小麦叶锈病是由小麦叶锈菌（Puccinia triticina）引起的一种气传性病害，危害范围广泛，给我国小麦粮食生产带来严重的经济损失。目前，抗病品种的选育及种植是预防小麦叶锈病最根本、最有效的方式。但毒性变异产生的新毒性小种往往造成小麦抗性的丧失，严重威胁小麦产量。已证实小檗是小麦条锈、秆锈菌发生有性生殖的转主寄主，其后代群体表现出丰富的遗传多样性。在我国小麦叶锈菌有性世代的研究尚不完善，在病害流行中的作用尚未完全明确。本文围绕小麦叶锈菌转主寄主唐松草分布及种类进行调查鉴定，探索小麦叶锈菌担孢子侵染唐松草、唐松草锈孢子侵染小麦的条件，以期优化小麦叶锈菌有性阶段验证体系，为明确唐松草锈病与小麦叶锈病的关系，研究小麦叶锈菌有性生殖阶段在遗传变异中的作用提供基础。本研究获得了如下进展:
　　1、唐松草的分布及鉴定:河北承德、崇礼、张北，山东烟台昆嵛山，宁夏六盘山，内蒙古卓资等地均有唐松草广泛分布，且锈病发生严重。通过叶片、花序、雄蕊、果实类型等植物学典型特征将调查区内的唐松草鉴定出6种，其中河北省鉴定出瓣蕊唐松草（Thalictrum petaloideum）和展枝唐松草（Thalictrum squarrosum）2种，且瓣蕊唐松草具有狭裂瓣蕊唐松草一个变种;山东省唐松草鉴定为唐松草（Thalictrum aquilegifolium）1种;宁夏鉴定出长柄唐松草（Thalictrum przewalskii Maxim.）、贝加尔唐松草（Thalictrum baicalense）和爪哇唐松草（Thalictrum javanicum）3种;内蒙古采集的唐松草鉴定为瓣蕊唐松草。
　　2、低温贮存对小麦叶锈菌冬孢子存活的影响:对4℃条件贮存10天、12个月、24个月的小麦叶锈菌冬孢子材料进行萌发试验，平均萌发率分别为19.1％，11.9％，15.1％，且差异不显著，表明冬孢子休眠易被打破，4℃条件下贮存24个月仍能萌发。
　　3、小麦叶锈菌担孢子接种唐松草体系建立:担孢子接种唐松草体系确定为23℃光照16h，18℃黑暗8h。小麦叶锈菌冬孢子成功接种瓣蕊唐松草及其变种狭裂瓣蕊唐松草，在叶片、茎秆均可侵染发病，发病率为28％。初步表明瓣蕊唐松草可能作为小麦叶锈菌转主寄主。
　　4、唐松草锈孢子萌发条件优化:温度梯度为10℃、15℃、20℃、25℃、30℃，培养时间为4h、8h、12h、16h、20h、24h，结果唐松草锈病锈孢子在20℃培养24h锈孢子萌发率达到最高，为90％;15℃条件下培养24h锈孢子萌发率次之，为89.25％，15℃、20℃条件下锈孢子萌发率差异不显著。因而，锈孢子的最适萌发温度为15℃～20℃，培养时间为24h。
　　5、展枝唐松草锈孢子接种小麦验证:锈孢子接种小麦体系确定为20℃光照16h，15℃黑暗8h，接种72h内保持80％～90％的湿度条件。展枝唐松草锈孢子人工接种小麦郑州5389共650株，仅有4株小麦产生单个夏孢子堆，侵染率为0.62％。经扩繁鉴定，两个菌株为THJT，另两个为PHJT。用小麦叶锈菌特异性标记检测，4个菌株均为小麦叶锈菌。用EST-6检测张北展枝唐松草锈孢子480个，小麦叶锈菌检出率为7.5％，从而推测展枝唐松草可能为小麦叶锈菌转主寄主。

目录

声明

摘要

1引言

1．1小麦叶锈病的发生与危害

1．2小麦叶锈菌生活史

1．3小麦锈菌转主寄主研究进展

1．3．1小麦秆锈菌转主寄主研究

1．3．2小麦条锈菌转主寄主研究

1．3．3小麦叶锈菌转主寄主研究

1．3．4禾谷类锈菌转主寄主的重要性及其影响因素

1．4唐松草种类与分布

1．5本研究目的和意义

2．1．1主要仪器

2．1．2供试试剂

2．1．3其它工具

2．2试验材料

2．2．1供试植物材料

2．2．2供试引物

2．3试验方法

2．3．1唐松草分布调查与种类鉴定

2．3．2担孢子接种唐松草体系建立

2．3．3锈孢子接种小麦体系建立

2．3．4毒性鉴定与分子检测

3结果与分析

3．1唐松草分布调查与种类鉴定

3．2担孢子接种唐松草体系建立

3．2．1冬孢子休眠期与保存时间对冬孢子萌发的影响

3．2．2担孢子接种唐松草体系建立

3．2．3小麦叶锈菌接种唐松草发病观察

3．3锈孢子接种小麦体系建立

3．3．1温度、时间对锈孢子萌发的影响

3．3．2锈孢子接种小麦试验结果与分析

3．4张北展枝唐松草锈病分子检测

4讨论

4．1冬孢子休眠与保存时间对冬孢子存活力的影响

4．2小麦锈菌转主寄主

4．3展枝唐松草与小麦叶锈病的关系

4．4部分锈孢子接种小麦未成功讨论与展望

5结论

参考文献

附录

在读期间发表的学术论文

作者简历

致谢