小麦遗传多样性对白粉病及其致病菌群体的影响

摘要

近年来，利用遗传多样性来防治病害作为一种经济有效的控病增产措施越来越受到人们的重视，并在控制水稻稻瘟病方面取得了成功。但是，我国在利用小麦的遗传多样性防治病害及其机制等方面还没有进行过细致而深入的研究。本研究以三个纯系品种：保丰104(高抗)、轮选987(中抗)、京411(感病)为基础，在大田设置了7个处理，即3个纯系处理保丰104、京411、轮选987和4个混系即保丰104：京411=2:1、保丰104：轮选987=2:1、京411：轮选987=1:2、保丰104：轮选987．京411=1:1:1，深入地研究了在人工接种条件下，小麦遗传多样性增加对小麦白粉病的控制作用及对产量的影响；还进一步构建了小麦白粉菌的ISSR分子标记体系，并采用ISSR分子标记对小区中白粉菌的群体多样性进行了初步的分析。 研究结果如下： 1．对混系处理的控病效果研究表明，并非所有的混系组合都能达到控制病害的目的。本试验的4个混系处理中只有抗病品种组合保丰104：轮选987=2:1病害曲线下面积实际值低于理论值，表现控病效应；而所有其他的混系组合病害曲线下面积实际值均高于理论值，未表现控病效应。 2．对混系处理的增产作用研究表明，所有混系组合的产量都高于其最高组分的产量，增产幅度在3.32-5.75％之间，表现出很好的增产效应。 3．本试验构建了小麦白粉菌的ISSR分子标记体系，首次将ISSR分子标记应用到小麦白粉病的遗传多样性研究，并对ISSR揭示的白粉菌．DNA遗传多样性和菌株毒性进行了对比，初步表明两者之间存在一定程度的相关性。 4．用分子标记ISSR对田间各处理白粉菌群体的多样行进行了研究和对比，表明在小麦品种品种多样性增加的情况下，并非所有病原菌群体的多样性也相应增加。

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第一章引言

1.我国小麦白粉病的发生与防治

1.1.我国小麦白粉病的发生

1.2.近些年小麦白粉病逐步加重的原因

1.3.小麦白粉病的防治

2.品种混合的控病增产作用研究

2.1.混系品种的概念

2.2.品种混合对病害控制的作用

2.3.混合品种的增产稳产作用研究

2.4.混系品种的控病机制研究

3.病原菌群体的多样性研究

3.1.病原菌的遗传多样性

3.2.病原菌群体的毒性监测

3.3病原菌多样性的分子检测

3.4.混合种植田病菌的群体结构研究

4.我国小麦白粉菌的多样性研究

4.1.我国小麦白粉菌的遗传进化和群体多样性

4.2分子标记在我国小麦白粉菌多样性研究中的应用

5.分子标记ISSR在植物遗传多样性中的应用

5.1.品种鉴定和亲缘关系分析

5.2.群体遗传结构和遗传多样性研究

6.本研究的目的和要解决的问题

第二章混系品种对小麦白粉病的控制和增产作用研究

1.材料与方法

1.1.试验材料

1.2.试验方法

2.数据分析

2.1.病情指数和病情曲线下面积AUDPC的计算

2.2.田间病害流行速率计算

2.3.数据的方差分析

2.4.混系处理病情曲线下面积AUDPC、产量、千粒重理论值的估算

3.结果与分析

3.1.不同处理田间病情发展的比较

3.2.不同处理田间病情曲线下面积(AUDPC)和流行速率r的比较

3.3.混系处理田间病情曲线下面积(AUDPC)理论值和实际值的比较

3.4.不同处理产量和千粒重的比较分析

3.5.混系处理实际产量与理论产量的比较

3.6.混系处理实际千粒重与理论千粒重的比较

4.讨论

4.1.关于混系品种的控病效果

4.2.关于混系品种的增产作用

第三章小麦白粉菌ISSR分子标记体系构建及其分离菌株的多样性分析

1材料与方法

1.1供试材料

1.2试验方法

2结果与分析

2.1 PCR正交直观分析

2.2 PCR各因素的水平渐进调试优化

2.3各引物退火温度的优化和多态性引物的筛选

2.4 21个小麦白粉菌的毒性鉴定结果

2.5小麦白粉菌的ISSR多样性与毒性的关系

3.讨论

3.1关于ISSR-PCR体系建立

3.2关于ISSR标记的多态性和稳定性

3.3关于小麦白粉菌DNA遗传多样性与毒性的关系

第四章多样性田间小麦白粉菌的群体结构研究

1.材料与方法

1.1供试样品

1.2实验方法

2.结果与分析

2.1 ISSR扩增结果

2.2混合种植田间小麦白粉病菌的群体结构分析

2.3多样性田间白粉菌的优势宗群分析

3.讨论

第五章讨论

1.混系品种的控病效果

2.混系品种的增产作用

3.品种混合种植对病原菌群体多样性的影响

4.ISSR分子标记在小麦白粉菌多样性研究中的前景

5.关于小麦白粉菌DNA遗传多样性与毒性的关系

6试验中需要注意的问题

6.1.关于田间样品的的分离、繁殖和保存

6.2.关于小麦白粉菌DNA的提取

参考文献

附 录

致谢