小麦叶锈菌冬孢子萌发与转主寄主分子验证

摘要

由小麦叶锈菌（Puccinia triticina）引起的小麦叶锈病是世界麦区普遍发生的病害之一，每年给小麦生产造成巨大损失。小麦叶锈菌新毒性小种的产生是导致小麦抗病品种丧失抗病性的主要原因之一。有性阶段在病原物遗传变异中起重要作用，小麦叶锈菌通过有性生殖可产生更多基因型重组的生理小种，在适宜条件下，可造成小麦叶锈病大流行。在我国室内试验中，小麦叶锈菌已成功接种亚欧唐松草(Thalictrum minusL)和瓣蕊唐松草（T.petaloideum L）。但由于其冬孢子萌发率很低，接种成功率较低且在自然条件下对我国小麦叶锈病发生所起的作用尚未完全明确。基于以上问题本研究应用生物学及分子生物学技术对小麦叶锈菌冬孢子萌发、转主寄主上锈菌分子检测等进行了探索，初步获得了一些成果:
　　1、对小麦叶锈菌冬孢子萌发条件研究表明，小麦叶锈菌冬孢子萌发最适温度为14～16℃，在16℃时萌发率达到最高，为42％;在16℃下冬孢子在第2天开始萌发，第4天和6天时冬孢子萌发达到最高峰，萌发率在40％以上，第8天时萌发率迅速下降，为16％，第10天时基本观察不到萌发的冬孢子;不同浓度水琼脂培养基对小麦叶锈菌冬孢子萌发无影响。
　　2、经调查内蒙古卓资、河北承德及河北崇礼等地唐松草分布广泛，分别鉴定为瓣蕊唐松草（T.petaloideum）、亚欧唐松草（T.minus）及展枝唐松草（T.squarrosum），且在这些唐松草上都有锈病发生。以往认为唐松草主要通过根繁殖，为建立唐松草快速繁殖体系，方便进行生物学接种，对唐松草种子萌发温度进行了筛选。唐松草种子最适萌发温度为20℃，第21天萌发率达到最大值，为89％;在10℃、25℃以上不能萌发。
　　3、利用21对EST-SSR引物、30对SSR引物及40对小麦叶锈菌EST引物建立了2对小麦叶锈菌特异分子标记EST-6和EST-23，可在小麦叶锈菌中分别扩增出625bp和384bp的特异片段。
　　4、利用特异性引物EST-6对内蒙古卓资、河北承德及河北崇礼唐松草上的锈菌进行分子验证，结果表明承德地区唐松草上小麦叶锈菌检出率最高，为55％;其次为崇礼，检出率为45％;卓资唐松草上检出率最低，仅4％。从分子水平证明唐松草为小麦叶锈菌转主寄主，且唐松草上还有其他锈病存在，但各地区间存在差异。

目录

声明

摘要

1 引言

1．1 小麦叶锈病的发生与危害

1．2 小麦叶锈菌的生活史

1．3 小麦叶锈菌寄主与转主寄主的研究进展

1．4 小麦锈菌分子标记的研究进展

1．4．1 小麦锈菌分子标记的开发

1．4．2 小麦锈菌特异分子标记的开发

1．5 本研究目的和意义

2 材料与方法

2．1 主要仪器及供试试剂

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 供试锈菌

2．2．2 供试植物材料

2．2．3 供试引物

2．3 试验方法

2．3．1 小麦叶锈菌冬孢子萌发体系建立

2．3．2 唐松草种子萌发温度筛选

2．3．3 唐松草锈病病原形态学观察

2．3．4 小麦叶锈菌特异分子标记建立及唐松草上锈菌分子检测

3 结果与分析

3．1 小麦叶锈菌冬孢子萌发体系建立

3．1．1 温度对小麦叶锈菌冬孢子萌发的影响

3．1．2 湿度和培养时间对小麦叶锈菌冬孢子萌发影响分析

3．1．3 小麦叶锈菌冬孢子萌发观察

3．2 唐松草种子的萌发温度筛选

3．3 唐松草锈病病原形态学观察

3．4 小麦叶锈菌特异分子标记建立及唐松草上锈菌分子检测

3．4．1 小麦叶锈菌多态性条带筛选

3．4．2 分子标记特异性检测

3．4．3 特异片段的序列分析

3．4．4 唐松草锈菌分子检测

4 讨论

4．1 小麦叶锈菌冬孢子萌发条件的建立

4．2 小麦叶锈菌特异分子标记开发

4．3 唐松草锈菌的分子检测

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