江苏省水稻纹枯病菌致病力分化及其遗传多样性研究

摘要

水稻纹枯病是水稻上的世界性三大病害之一，广泛分布于世界各产稻区。其病原菌为立枯丝核菌，属半知菌类丝核菌属。该菌属寄主范围极广，适应力强，因此防治相当困难。目前该病已成为限制水稻高产和稳产的主要障碍之一。病原菌的遗传多样性和变异性使得该病害的防治更为困难。
　　 为了解近年来江苏省水稻纹枯病病原菌的变化情况，本研究采集分离86株水稻纹枯病菌，进行传统形态学研究与遗传多态性分析，试图寻找菌株DNA多态性与菌株生长速率和致病力之间的关系，并了解不同地理来源的菌株亲缘关系的遗传结构及致病力分化情况。
　　 本研究在2009-2010两年的6～10月间从江苏省6县市(即6个生态区)采集的病样共分离得到了80株水稻纹枯菌株，及福建省厦门市田间采集的病株分离得到6株菌株，加上本实验室保存的水稻纹枯病菌Rh-2，共计87株菌株。分别对这87株菌株进行了菌丝细胞核数目观测、融合群鉴定和形态学分类。从病原菌的生物学特性的几方面比较了87株水稻纹枯菌的差异，结果表明，不同菌株在其生长速率、菌落形态、气生菌丝以及菌核量等生物学特性上均存在一定的差异。
　　 室内离体接种法(分别接种蚕豆叶片，水稻叶片和叶鞘三种离体材料)测定87株菌株的致病力，结果发现，4株菌株致病力弱，对水稻叶鞘未检测到致病力;其余菌株对离体材料均表现出较强致病力。同时发现，相同菌株分别接种三种不同室内离体材料，其致病力鉴定结果差异不大。温室盆栽嵌入接种法结果显示，各菌株间致病力差异显著。除了4个菌株对活体水稻无致病力以外，其余83个菌株均能侵染水稻症状，其中2株菌株的致病力最强，菌株间存在明显的致病力分化。将87株菌株分别接种6个水稻品种。结果表明，不同水稻品种间不同菌株致病力差异显著且存在互作分化。
　　 最后，本研究同时采用ISSR与RAPD两种分子标记技术分析了水稻纹枯菌遗传变异及遗传分化，利用分子标记揭示的遗传相似系数对7个地理种群(江苏省6县市及福建省厦门市)的菌株扩增出的多态性条带构建个体间遗传关系UPGMA聚类树状图，进行聚类分析。结果显示，以相似系数约0.70为标准，可把87个水稻纹枯菌菌株为7个遗传聚类群，来源于同一地区的菌株相似性较高，基本各自可归为一类。表明，ISSR扩增片段类型与菌株的地理来源有一定的相关性。通过对ISSR和RAPD两种分子标记聚类分析结果的相关性分析，得到相似系数0.769，即两者结果显著正相关，表明其一致性，两种分子标记方法均适合于水稻纹枯病菌遗传多样性分析。
　　 将7个地理种群构成的ISSR表型数据矩阵输入PopGene软件进行分析，统计各种遗传多样性参数，结果表明:种群具有较高的遗传多样性和基因分化程度，相同地理来源的菌株具有更近的亲缘关系，同时种群间存在一定的基因流动，即种群间具有较高的基因多样度。
　　 通过对87株菌株的生长速率和致病力的相关性分析，相关系数为0.507，二者存在中等强度的正相关性，即生长速率快的菌株一般致病力较强。从聚类分析结果及致病力鉴定结果看，菌株的致病力差异与菌株来源、DNA条带的多态性与遗传聚类群的划分并无明显相关。

目录

声明

摘要

第一章 文献综述

1 水稻纹枯病的系统研究

1．1 水稻纹枯病发生为害简史

1．2 水稻纹枯病病原菌生物学

1．3 病原菌的遗传特性

1．4 病菌的遗传变异机制

1．5 抗水稻纹枯病研究

1．6 病菌与寄主互作

2 植物病原真菌群体遗传学研究中的方法和技术

2．1 群体的遗传结构

2．2 植物病原真菌群体遗传学研究中的方法和技术

3 本研究的目的意义

参考文献

第二章 水稻纹枯病菌菌株分离鉴定及系统发育研究

1 材料与方法

1．1 标准菌株

1．2 试剂

1．3 试验方法

2 结果

2．1 水稻纹枯病原菌菌株采集及分离纯化

2．2 水稻纹枯病原菌细胞核数目

2．3 菌株形态学分类

2．4 水稻纹枯菌菌株间菌丝融合

3 讨论

参考文献

第三章 水稻纹枯病菌生物学性状与致病力分化研究

1 材料与方法

1．1 不同温度对水稻纹枯菌菌丝生长的影响

1．2 病原菌生长速率(菌落生长直径)测定

1．3 病原菌在PSA平板上的生长学特性观测

1．4 致病力接种测定

1．5 水稻纹枯菌致病力分化的初步研究

1．6 数据分析

2 结果与分析

2．1 不同温度对病原菌菌丝生长的影响

2．2 生长速率的测定

2．3 病原菌在PSA平板上的生长学特性观测

2．4 致病力测定

2．5 菌株生物学特性与致病力相关性分析

3 讨论

参考文献

第四章 江苏省水稻纹枯病菌遗传多样性分析

1 材料与方法

1．1 DNA的提取

1．2 ISSR反应体系

1．3 RAPD反应体系

1．4 谱带的记录与数据处理

1．5 数据分析

1．6 水稻纹枯病菌遗传变异和遗传分化

2 结果与分析

2．1 菌株ISSR-PCR扩增图谱及条带结果

2．2 聚类分析

2．3 水稻纹枯病菌遗传变异和遗传分化

2．4 菌株RAPD扩增结果

2．5 菌株RAPD扩增与ISSR-PCR聚类结果比较

2．6 ISSR和RAPD标记的相关性分析

3 讨论

参考文献

全文结论

致谢

攻读硕士期间发表的论文