油菜黑胫病病原生物学及所致产量损失研究

摘要

油菜黑胫病(Blackleg)是油菜以及十字花科蔬菜上的一种重要的真菌病害，病原为两个近缘种真菌—Leptosphaeria biglobosa和L.maculans。油菜黑胫病每年在世界各大油菜产区造成数以亿计的经济损失，但目前，我国究竟有没有L.maculans还不十分清楚。同时，油菜黑胫病在我国造成的产量损失还没有具体数据。近年来，随着我国对外油菜籽进出口贸易的日益增长，L.maculans作为检疫对象成为了我国油菜病害研究的热点，同时对L.biglobosa的研究也逐步展开。鉴于目前湖北地区并未有关于油菜黑胫病(L.biglobosa和三.maculans)田间分布，病害循环以及产量损失的系统调查和记录，我们开展了相应的研究，取得了以下研究结果:
　　1.从湖北省油菜产区内的13个市33个取样点采集油菜黑胫病病害样品，对其进行分离，共得到374个分离物。根据形态特性的观察，并结合特异性PCR及DNA序列(ITS、actin、β-tublin)的分析结果，明确了湖北省油菜产区油菜黑胫病病原的类群。目前该地区只存在L.biglobosa，没有发现L.maculans。
　　2.通过对不同寄主来源的L.biglobosa菌株进行的生物学特性和致病力测定，并采用ISSR分子标记对其进行遗传多样性分析发现，湖北地区L.biglobosa菌株群体遗传变异很小，并未出现明显的致病力分化和遗传分化。
　　3.通过室内试验和连续两年的田间试验处理，证实患病油菜秸秆中的油菜黑胫病菌(L.biglobosa)在淹水条件下存活期不超过4周。而在华中地区夏季高温的条件下，油菜黑胫病菌在水稻田中存活时间不超过两周。相反的是，在旱田环境下，油菜黑胫病菌却可以顺利越夏。以上结果表明传统的水旱轮作确实可以控制田间油菜黑胫病菌(L.biglobosa)的数量，是综合控制油菜病害的一项良好的措施。
　　4.采用人工诱导和田间观察的方式，诱导出了油菜黑胫病菌(L.biglobosa)的子囊孢子，较为详细地研究了在华中地区田间条件下，油菜黑胫病菌形成假囊壳并产生成熟子囊孢子的过程。结果表明，华中地区夏秋交替（八月下旬到十月下旬）时节的气候，非常适合油菜黑胫病菌子囊孢子的产生和释放，这一结果暗示油菜黑胫病菌(L.biglobosa和L.maculans)确实有在华中油菜产区流行的能力。
　　5.通过对连续两年的田间数据的统计和盆栽试验的分析，初步明确了油菜黑胫病菌(L.biglobosa)在华中产区造成的产量损失。结果表明:在自然条件下，油菜黑胫病造成的损失可达到15％。在盆栽试验和人工接种条件下可造成40％的产量损失。
　　6.在田间采样的过程中，笔者也从大白菜、小白菜、红菜薹、萝卜等十字花科蔬菜上收集到黑胫病菌株。发现引起这些作物黑胫病的病原是L.biglobosa。其中，萝卜和红菜薹是L.biglobosa的两种新寄主。
　　基于上述研究结果，对于湖北地区L.biglobosa的病原学和产量损失有了较为明确的认识，并探索了防治黑胫病的有效途径。为今后的研究提供了基础数据和资料。

目录

声明

摘要

第一章 文献综述

1 油菜产业的发展

1．1 油菜的经济价值

1．2 油菜生产的发展简史

1．3 中国的油菜生产现状

2 油菜黑胫病

2．1 油菜黑胫病的病原组成和分类

2．2 油菜黑胫病的寄主范围

2．3 油菜黑胫病的病害循环

2．4 油菜黑胫病的世界分布

2．5 油菜黑胫病的防治

3 我国的油菜黑胫病研究

4 本研究的意义和主要研究内容

4．1 课题的意义

4．2 课题的研究内容

第二章 湖北省油菜黑胫病的分布及病原菌鉴定

1 材料和方法

1．1 试验中所用培养基及试剂

1．2 油菜黑胫病的样品采集和田间调查

1．3 病原菌的分离、纯化

1．4 病原菌的培养特征鉴定

1．5 病原菌分子鉴定

1．6 病原菌致病力检测

1．7 序列分析与系统发育树的构建

2 结果

2．1 湖北省油菜黑胫病的田间调查和菌株收集

2．2 病原菌的鉴定

2．3 病原菌致病力的测定

3 讨论

第三章 湖北省油菜黑胫病L．biglobosa多样性分析

1 材料和方法

1．1 试验中所用培养基及试剂

1．2 菌株选取和DNA提取

1．3 病原菌生长速度和形态学观察

1．4 病原菌致病力检测

1．5 分子标记的筛选

1．6 病原菌ISSR分子标记扩增

1．7 数据分析

2 结果

2．1 病原菌生物学特性和致病力测定

2．2 病原菌遗传多样性分析

3 讨论

第四章 淹水条件对L．biglobosa在油菜秸秆上存活的影响

1 材料与方法

1．1 供试材料的选取、培养基和土壤

1．2 室内实验

1．3 大田试验

1．4 分离物的分子鉴定

1．5 数据统计分析

2 结果

2．1 室内实验

2．2 大田试验

2．3 分离物的分子鉴定

3 讨论

第五章 温度和降雨对L．biglobosa假囊壳成熟和子囊孢子形成的影响

1 材料和方法

1．1 患病秸秆的收集

1．2 室内条件下不同温度和光照条件对于假囊壳形成及成熟的影响

1．3 田间条件下假囊壳形成和成熟观察

1．4 子囊孢子的收集，单子囊孢子的分离和形态学鉴定

1．5 油菜黑胫病菌子囊孢子及单子囊孢子后代致病力测定

1．6 子囊孢子的分子生物学鉴定

1．7 数据分析

2 结果与分析

2．1 子囊孢子的室内诱导

2．2 田间条件下假囊壳形成和子囊孢子成熟观察

2．3 子囊孢子致病力测定

2．4 子囊孢子后代鉴定

3 讨论

第六章 油菜黑胫病菌对主栽品种造成的损失评估

1 材料和方法

1．1 供试油菜品种，采用菌株及仪器

1．2 田间调查

1．3 盆栽试验

1．4 PCR检测

1．5 数据分析

2 结果

2．1 田间调查

2．2 盆栽试验

2．3 PCR检测

3 讨论

第七章 萝卜和红菜薹上黑胫病病原分离及鉴定

1 材料与方法

1．1 试验中所用培养基及试剂

1．2 病原菌的分离、纯化

1．3 病原菌的培养特征鉴定

1．4 病原菌分子鉴定

1．5 病原菌致病力检测

1．6 序列分析与系统发育树的构建

2 结果

2．1 病原菌的分离、纯化

2．2 培养特征

2．3 分子鉴定

2．4 病原菌的致病力测定

3 讨论

第八章 全文总结与展望

一、总结

二、展望

参考文献

附录：博士在读期间取得的成果

致谢