甘蓝根肿病病原菌鉴定与抗源材料筛选

摘要

甘蓝根肿病，是一种危害严重的土传病害，最早的记载出现于13世纪，其病原则发现于1878年，由俄国学者woronin命名为芸薹根肿菌(Plasmodiophora brassicae Woronin)。该病害在世界范围内均有分布，近年来，甘蓝根肿病在我国发生面积剧增，抗源材料的筛选与抗病品种的选育已成为急需解决的问题。东北农业大学甘蓝育种研究室于2013年9月，在甘蓝育种基地发现一种疑似甘蓝根肿病的病害，由于此前在哈尔滨并未见有该病害的发生报道，因此本研究从病原菌鉴定入手，主要采取传统的形态分类学鉴定方法与ITS序列比对的分子生物学方法相结合的手段，鉴定了此次发现的新病害的病原菌为芸薹根肿菌;此后，对病原菌的生物学特性进行了研究;在此基础上，试验筛选出了一套简单快捷的甘蓝根肿病苗期抗性鉴定方法，并对东北农业大学甘蓝育种研究室提供的20份甘蓝材料进行了苗期抗性鉴定，为今后的甘蓝抗根肿病育种工作奠定坚实的理论和实践基础，主要研究结果如下:
　　(1)对哈尔滨地区甘蓝发生的根部肿大、地上部不能形成叶球的新病害进行了鉴定，通过形态学观察，致病力测定，初步确定该病是由芸薹根肿菌侵染引起的甘蓝根肿病。随后利用根肿菌的rDNA内转录间隔区(internal transcribed spacer, ITS)的保守性和变异性，用根肿菌ITS区段特异性引物对病原菌DNA进行了PCR扩增，并将测序结果在GenBank中进行同源性比对分析，分子鉴定与形态学鉴定结果表现一致。
　　(2)明确了甘蓝根肿病病原菌的基本生物学特性:发病甘蓝肿根腐烂处理利于该病原菌休眠孢子的萌发，肿根冷冻处理对休眠孢子萌发率影响不大;休眠孢子萌发的最适培养基质是感病甘蓝根分泌溶液，最佳萌发pH条件为6.0，最适宜萌发温度24℃;光照对休眠孢子的萌发有抑制作用，休眠孢子的致死温度为44℃。
　　(3)试验分别比较了不同接种方法、不同接种浓度以及在不同土壤pH条件下人工接种甘蓝根肿病后甘蓝的发病情况，筛选出一套甘蓝根肿病苗期抗性鉴定与评价的最佳接种方法:即采用菌土法，接种浓度为1.6×108个/g基质，土壤pH条件为6.0。
　　(4)利用筛选出的最佳人工接种方法，对东北农业大学甘蓝育种研究室提供的20份甘蓝材料进行抗性鉴定，其中抗病(R)的材料3份，中抗(MR)的材料9份，感病(S)的材料7份，高度感病(HS)的材料1份。

目录

声明

摘要

1 前言

1．1 研究的目的与意义

1．2 主要研究内容

1．3 本试验技术路线

1．4 国内外研究进展

1．4．1 甘蓝根肿病的发生与危害

1．4．2 甘蓝根肿病症状的识别

1．4．3 甘蓝根肿病病原菌研究

1．4．4 甘蓝根肿病病原菌的鉴定

1．4．5 甘蓝根肿病的发生条件与流行规律

1．4．6 甘蓝抗根肿病育种进展

1．4．7 综合防治技术

2 材料与方法

2．1 甘蓝根肿病病原的鉴定

2．1．1 试验材料

2．1．2 田间病样采集及症状描述

2．1．3 徒手切片制备方法

2．1．4 孢子悬浮液的配制

2．1．5 扫描电镜观察

2．1．6 病原孢子萌发测试

2．1．7 致病性测定

2．1．8 病原菌的rDNA-ITS序列分析方法

2．2 病原菌生物学特性的研究

2．2．1 试验材料

2．2．2 肿根腐烂与未腐烂处理对休眠孢子萌发的影响观察

2．2．3 肿根冷冻处理与未冷冻处理对休眠孢子萌发的影响观察

2．2．4 营养条件对休眠孢子荫发的影响

2．2．5 培养体系pH条件对休眠孢子萌发的影响

2．2．6 温度对休眠孢子萌发的影响

2．2．7 光照对休眠孢子萌发的影响

2．2．8 致死温度的测定

2．2．9 休眠孢子萌发测定

2．3 甘蓝根肿病苗期抗性鉴定方法的筛选

2．3．1 试验材料

2．3．2 病田土壤含菌量的测定

2．3．3 接种液的制备

2．3．4 不同接种方法对甘蓝根肿病接种效果的影响

2．3．5 不同接种浓度对甘蓝根肿病接种效果的影响

2．3．6 不同土壤pH条件对甘蓝根肿病接种效果的影响

2．4 抗病种质资源筛选

2．4．1 试验材料

2．4．2 接种试验

2．4．3 数据统计和分析

3 结果与分析

3．1 甘蓝根肿病病原的鉴定结果

3．1．1 田间症状观察结果

3．1．2 徒手切片观察结果

3．1．3 扫描电镜观察结果

3．1．4 病原孢子萌发测试结果

3．1．5 致病性测定结果

3．1．6 病原菌分子检测和鉴定结果

3．2 甘蓝根肿病病原菌生物学特性研究结果

3．2．1 肿根腐烂与未腐烂处理对休眠孢子萌发的对比

3．2．2 肿根冷冻处理与未冷冻处理对休眠孢子萌发的比较

3．2．3 营养条件对休眠孢子萌发的影响测定结果

3．2．4 培养体系pH对休眠孢子萌发的影响测定结果

3．2．5 温度对休眠孢子萌发的影响测定结果

3．2．6 光照对休眠孢子萌发的影响测定结果

3．2．7 致死温度的测定结果

3．3 甘蓝根肿病苗期抗性鉴定方法的筛选结果

3．3．1 病田土壤含菌量的测定结果

3．3．2 不同接种方法对甘蓝根肿病接种效果的影响分析

3．3．3 不同接种浓度对甘蓝根肿病接种效果的对比分析

3．3．4 不同pH条件对甘蓝根肿病接种效果的影响分析

3．3．5 甘蓝材料根肿病室内人工接种抗性鉴定结果

4 讨论

4．1 关于甘蓝根肿病病原菌的鉴定

4．2 关于甘蓝根肿病病原菌的生物学特征

4．3 关于甘蓝根肿病苗期抗性鉴定方法的筛选

4．4 关于甘蓝根肿病抗源材料的筛选

4．5 试验的创新与不足之处

5 结论

致谢

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文