小麦条锈菌生理小种RAPD体系优化及CY32的SCAR标记的建立

摘要

小麦条锈病是危害最严重的小麦流行性病害之一。由于条锈菌生理小种的变异，常常造成大面积推广品种“丧失”抗锈性，导致条锈病的大流行。研究表明条锈菌新小种的产生和发展是引致小麦抗病性丧失的主要原因。因而，监测小麦条锈菌生理小种的类型及小种组成的变化对于小麦条锈病的综合防治及抗病品种的选育具有重要的实际意义。小麦条锈菌属专性寄生菌，其遗传特征十分复杂，至今未发现其有性世代，不能人工培养。常规的生理小种鉴定的方法繁杂、费工费时，准确性易受到鉴定条件的影响；同时，由于鉴别寄主的数目相对有限，很难区分、鉴定出发生频率低的小种(致病类型)以及混杂在其它小种内的致病类型。这些都严重制约了条锈菌群体生物学的研究。 分子生物学的发展为监测各地生理小种的组成及变异动态提供了新的方法。鉴于小麦条锈菌是专化性寄生菌，尚未发现其有性阶段，本文拟采用RAPD技术，通过揭示小麦条锈菌生理小种间及生理小种内的遗传多样性，寻找主要流行小种的特异性分子标记，从而为建立具有实用价值的中国小麦条锈菌生理小种的快速分子检测体系奠定基础。本文取得了以下主要结果： 对小麦条锈菌的RAPD反应条件进行了优化，建立了适用于小麦条锈菌的标准化RAPD反应体系。多批次的扩增实验证明该反应体系的稳定性好，重复性强。 选用了99条10碱基随机引物，发现其中51条引物可以得到稳定清晰的扩增图谱。对中国小麦条锈菌12个主要生理小种的单孢菌系进行的RAPD分析表明：中国小麦条锈菌各生理小种间的遗传变异丰富，但一些基因组区段仍具有一定的保守性。而生理小种内不同单孢分离系间没有RAPD谱型的差异，生理小种内的遗传基础相对一致。 寻找到了条中32号的特异性RAPD标记，并进行了单孢菌系的验证。通过对条中32号特异RAPD片段的回收、克隆和测序，设计了两对特异PCR引物，成功获得条中32号小种专化的SCAR标记。 上述结果表明通过大规模寻找小麦条锈菌生理小种的特异性RAPD片段，可以建立起中国小麦条锈菌流行生理小种的分子鉴定、检测体系，简化常规鉴定的繁琐程序，缩短鉴定周期，这对及时准确了解条锈菌群体的组成与时空变化，客观认识小麦条锈菌的群体生物学特性，控制锈病流行以及抗病品种的选育、布局具有重要意义。

目录

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第一章文献综述

1.1条锈菌的研究状况

1.1.1条锈菌寄生专化性的研究

1.1.2小麦条锈菌的国内外研究

1.2遗传标记概述

1.2.1形态标记

1.2.2细胞学标记

1.2.3蛋白质标记

1.2.4现代生物技术标记

1.3生物技术标记

1.3.1核酸杂交的DNA标记

1.3.2 PCR技术的DNA标记

1.3.3可溶性蛋白与同工酶标记

1.3.4现代生物学标记

第二章小麦条锈菌RAPD优化体系的建立

2.1研究目的及意义

2.2材料和方法

2.2.1供试菌种的繁殖与鉴定

2.3结果与分析

2.3.1小麦条锈菌gDNA的提取

2.4讨论

2.4.1小麦条锈菌基因组DNA的提取

2.4.2小麦条锈菌RAPD分析优化体系的建立

第三章中国小麦条锈菌生理小种特异性DNA扩增片段筛选及CY32 SCAR标记的建立

3.1研究的目的意义

3.2材料和方法

3.2.1.菌种繁殖与常规鉴定

3.2.2.小麦条锈菌基因组DNA的提取

3.2.3.小麦条锈菌的RAPD分析

3.2.4.特异片段的回收、克隆、测序

3.2.5 SCAR标记的转化、鉴定

3.3结果与分析

3.3.1.条中32号小种特异性RAPD条带的筛选与SCAR标记的建立

3.3.2.水源类群小种特异性条带的筛选

第四章讨论

参考文献

致谢

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