中法兩國小麥條銹菌群體遺傳多樣性分析.pdf

1、小麥條銹病是由小麥條銹菌即條形柄銹菌(小麥專化型)PucciniastriformisWest.f.sp.triticiEriksetHenn.引起的植物真菌性病害，是世界上一種普遍發(fā)生的小麥病害。中國是世界上最大的小麥條銹病流行區(qū)，洛類、繁6及其衍生系、水源系等相繼“喪失”抗性，波及面積達(dá)2億畝以上。由于小麥條銹病流行頻率高、暴發(fā)性強(qiáng)、發(fā)生范圍廣等特點(diǎn)，加之，近年來新小種和致病類型的出現(xiàn)與發(fā)展，從而嚴(yán)重威脅著我國小麥的安全生產(chǎn)。小麥條

2、銹菌屬專性寄生菌，至今尚未發(fā)現(xiàn)有性階段，無法通過有性雜交進(jìn)行病原菌的遺傳分析，故而對其遺傳背景了解甚少。隨著分子生物學(xué)的發(fā)展，利用DNA指紋分析和分子標(biāo)記技術(shù)研究條銹菌的群體結(jié)構(gòu)及毒性變異己倍受重視。 本研究采用SSR技術(shù)，對目前或曾經(jīng)流行的來自中、法兩國的93個小麥條銹菌生理小種及菌系進(jìn)行了分子多態(tài)性分析，并與傳統(tǒng)的毒性多態(tài)性進(jìn)行比較，以明確小麥條銹菌的遺傳多態(tài)性與地域的相關(guān)性，以及毒性多態(tài)性與地理分布的關(guān)系，為其深入探討小麥

3、條銹病的菌源傳播與病害流行提供依據(jù)。主要研究結(jié)果如下： 1、查閱中、法兩國目前或曾經(jīng)為主要流行小種的毒性譜，并聚類分析。在相似系數(shù)0.66以上可將其分為三組，即CY17、Su-1聚為一類，法國生理小種聚為一類，其余12個中國小種聚為一類。從總體上看，法國小種間的毒性相關(guān)性(0.71)高于中國小種(0.53)，表明中國小種具有更高的多樣性。 利用中國小麥條銹菌鑒別寄主對2004～2005年度部分中國小麥條銹菌系毒性檢測顯示

4、，中國部分菌系的毒性相關(guān)性在0.60以上，其中云南菌系在樹狀圖上位置相對集中，表明條銹菌系毒性相關(guān)性與地理分布有關(guān)。 2、用11對SSR引物，對93份樣品，其中包括73個中國小麥條銹菌系和7個生理小種，13個法國小麥條銹菌系及生理小種進(jìn)行了分子多態(tài)性分析，共擴(kuò)增出26條多態(tài)性帶，其中引物RJ24(5個多態(tài)性位點(diǎn))和RJ27(4個多態(tài)性位點(diǎn))較其它引物多態(tài)性豐富，實(shí)驗(yàn)證明該引物可用于小麥條銹菌分子多態(tài)性分析。 3、對93個

5、中、法兩國小麥條銹菌系SSR分子多態(tài)性分析表明，相似系數(shù)為0.48可區(qū)分中國菌系和法國菌系，且中國菌系表現(xiàn)出比法國菌系更高的分子多態(tài)性。就中國菌系而言，按其相似系數(shù)大于0.68可聚為五類，第一類21個菌系中20個來自華北-西北-長江中下游流行區(qū)系和第四類8個菌系均為華北-西北-長江中下游流行區(qū)系，第二類26個菌系中包含25個云南菌系，第三類8個菌系和第五類4個菌系均采自云南彌渡地區(qū)，說明相似系數(shù)大于0.68情況下云南菌系有別于華北-西北

6、-長江中下游流行區(qū)系的菌系。采自云南(屬西南流行區(qū)系)的昆明和彌渡兩地區(qū)38個小麥條銹菌系，其相似系數(shù)為0.60可分為四類，即第一類包括昆明菌系和彌渡菌系，第二類為昆明菌系，第三類和第四類均為彌渡菌系，但在聚類圖中不能將中國河北、河南、山東、山西、四川、甘肅、新疆、陜西、重慶9省、市(上述區(qū)域絕大部分為中國西北-華北-長江中下游流行區(qū)系)的小麥條銹菌系按省籍清晰聚類，比較分析顯示云南條銹菌系分子多態(tài)性則高于9省、市小麥條銹菌系的分子多態(tài)

7、性。上述結(jié)果基本反映出我國小麥條銹菌系分子多態(tài)性的區(qū)域性，且這種區(qū)域性與我國小麥條銹菌流行區(qū)系劃分相一致，從病菌分子多態(tài)性的層面上初步證明了華北-西北-長江中下游流行區(qū)系與云南地區(qū)間的菌源傳播與病害流行的相對獨(dú)立性和華北-西北-長江中下游流行區(qū)系內(nèi)9省區(qū)間及云南的昆明與彌渡兩地區(qū)的菌源交流，為我國小麥條銹菌流行區(qū)系劃分提供了初步的分子佐證。 4、比較小麥條銹菌的毒性多態(tài)性和SSR分子多態(tài)性聚類分析樹狀圖，發(fā)現(xiàn)二者之間有一定的相關(guān)