黑龙江大豆菌核病菌生物学特性、融合群及遗传多样性研究

摘要

菌核病是危害大豆的主要病害之一，近几年国内外均见大豆菌核病相关报道。黑龙江省是我国大豆主产区，大豆菌核病的发生尤为严重。大豆菌核病病原菌是核盘菌(Sclerotiniasclerotiorum(Lib.) de Bary)，据报道核盘菌种群异质性和多元性较复杂。2011年采集黑龙江省不同地区的大豆菌核病样本，分离纯化得到67个大豆菌核病菌株，本试验通过对所得到的67个致病菌菌株进行生物学特性的研究，菌丝融合性的分析和遗传多样性的鉴定，旨在明确黑龙江省不同地区大豆菌核病病菌的遗传多样性，为进一步研究大豆菌核病菌的群体分化提供基础，为菌核病的预防和控制提供科学依据。 分离采自黑龙江省不同地区大豆菌核病标样，共得到67个菌株，观察菌落形态，记录菌丝的生长特点，进行分组归纳，比较不同菌株产生菌核大小、形状、重量等形态学特性，综合分析菌株的生物学中形态学及生物学特性的差异。试验结果表明:菌株间形态学特征差异显著，菌落颜色分为白色、黄色和深灰色三种，49.3％的黄色菌丝占最大比例;菌丝丰度分高中低三类，低丰度菌株群体超过半数;仅有少数菌株菌落为不规则形，其余菌株的菌落均为圆形;菌核直径在0.2～0.3cm范围内，菌核粒重较重。黑龙江省生态气候类型复杂，大豆种植区地理位置间距大，随着地理间隔增加，菌丝和菌核的形态学差异增大。经过方差分析，不同地区菌株形成菌核个数和重量之间差异性显著(P＜0.001)。黑龙江省不同地点采集的67个菌株的生物学特性表现一致，菌丝生长的最适温度为25℃;pH=6时，菌丝的生长速率最高，碱性条件不利于菌丝生长;15℃～25℃温度条件最适合菌核的萌发，当培养温度是20℃是菌核所需萌发时间最短，光照的有无不影响菌丝的生长和菌核的萌发。 通过菌丝融合技术，对67个大豆菌核病菌株样品进行菌丝亲和群检测。不同地点的菌株通过对峙试验被分成30个MCGs，其中21个菌株独立成群，采集地点不同的菌株分在不同的亲和群中，来自相同地点的菌株也有部分分在不同的亲合群中。可见核盘菌存在较大的异质性，地点与菌丝亲和群的相关性不大。黑龙江省地域广阔，菌丝亲合群数量多，病原菌的遗传类型复杂，核盘菌菌源遗传结构复杂。 利用SSR分子标记技术对大豆菌核病致病菌株间的遗传差异进行研究，并结合菌丝亲和性试验结果分析黑龙江省不同地区菌株的遗传多样性。10对SSR引物共有39条特征性条带，占总条带数的73.58％，每对引物平均可扩增出5.3条特征性条带。通过聚类分析图(UPGMA)可知:黑龙江省不同地区核盘菌遗传差异性明显，遗传类型复杂，与菌丝亲合试验结果存在一致性。黑龙江省大豆菌核病病菌遗传类型复杂多样，随着大豆种植区距离增加，菌核病菌株差异随之增大，核盘菌菌源遗传结构复杂。

目录

英文缩略语表

声明

摘要

1．前言

1．1 大豆菌核病的研究概况

1．1．1 分布与危害

1．1．2 症状

1．1．3 病原

1．1．4 病菌的致病机理

1．1．5 侵染循环

1．1．6 发病条件

1．1．7 防治方法

1．2 菌丝亲和群(MCG)技术

1．2．1 营养亲和群

1．2．2 菌丝亲和群

1．3 DNA分子标记技术

1．3．1 DNA分子标记的定义

1．3．2 DNA分子标记技术的种类

1．3．3 SSR标记技术

1．4 研究目的与意义

1．5 主要研究内容

2．材料与方法

2．1 黑龙江省不同地区大豆菌核病菌株生物学特性比较

2．1．1 试验材料

2．1．2 试验方法

2．2 黑龙江省不同地区大豆菌核病菌株菌丝融合群分析

2．2．1 试验材料

2．2．2 试验方法

2．3 黑龙江省大豆菌核病菌SSR遗传多样性分析

2．3．1 试验材料

2．3．2 试验方法

3 结果与分析

3．1 黑龙江省不同地区大豆菌核病菌生物学特性比较

3．1．1 菌落形态的观察

3．1．2 菌落生长速度的测定

3．1．3 菌核形成位置的观察

3．1．4 菌核大小形状的测量

3．1．5 菌核数量和重量的测量

3．1．6 温度对菌株的影响

3．1．7 光照对菌株的影响

3．1．8 pH值对菌株的影响

3．2 黑龙江省不同地区大豆菌核病菌菌丝融合群分析

3．3 黑龙江省大豆菌核病病菌SSR遗传多样性分析

3．3．1 SSR引物筛选

3．3．2 菌株SSR扩增结果

3．3．3 菌株的聚类分析

4 讨论

4．1 菌株间形态学差异性分析

4．2 菌株生长条件差异性分析

4．3 菌丝亲和群遗传差异性研究

4．4 SSR分子标记技术的遗传差异性分析

5 结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文