黃淮麥區(qū)小麥根腐病菌遺傳多樣性分析及品種抗病性鑒定.pdf

1、小麥根腐病是一種世界性的土傳病害，近年在我國(guó)黃淮麥區(qū)不斷加重，對(duì)小麥生產(chǎn)造成較大威脅。為明確我國(guó)小麥主產(chǎn)區(qū)黃淮麥區(qū)根腐病菌的遺傳多樣性、致病力分化及其主推小麥品種的抗病性，本研究在黃淮麥區(qū)進(jìn)行廣泛采樣，通過(guò)組織分離、形態(tài)和分子鑒定進(jìn)一步明確了病原種類；利用URP分子標(biāo)記技術(shù)，分析了病原菌的遺傳多樣性，同時(shí)對(duì)不同來(lái)源的病原分離物進(jìn)行了致病力測(cè)定，了解了菌株的致病力強(qiáng)弱分化情況，掌握了病原菌的地理來(lái)源、遺傳多樣性和致病力之間的關(guān)系；同時(shí)，通

2、過(guò)室內(nèi)盆栽和田間病圃接種鑒定，明確了黃淮麥區(qū)主推的89種小麥品種以及國(guó)外的21個(gè)品種資源對(duì)根腐病的抗病，旨在為小麥根腐病的監(jiān)測(cè)、防控和抗病育種提供理論依據(jù)。本文取得的主要研究結(jié)果如下：
　　1、在2014年對(duì)河南河北兩省12個(gè)市55個(gè)地點(diǎn)和2015年對(duì)河南、河北、安徽、江蘇、山西和山東6個(gè)省的38個(gè)市120個(gè)地點(diǎn)采集疑似根腐病癥狀的病株樣本，進(jìn)行組織分離、形態(tài)和分子鑒定，分別獲得74和188個(gè)麥根腐離蠕孢Bipolaris sor

3、okiniana分離物。結(jié)果顯示：2014年各地病樣B.sorokiniana的分離頻率均高于20％，其中河南省中東部病樣的分離頻率最高，達(dá)到40.00%；河北省病樣的分離頻率最低，僅為21.43%；2015年黃淮麥區(qū)各地病樣的B.sorokiniana分離頻率均在30.00%以上，其中河南省病樣和河北省病樣的分離頻率均在50.00%以上，分別為50.67%和61.02%；山西省病樣和山東省病樣的分離頻率相對(duì)較低，分別為32.69%和3

4、1.65%。與2014年分離頻率相比，2015年各省病樣B.sorokiniana的分離頻率普遍較高。
　　2、通過(guò)URP(universal rice primer)分子標(biāo)記技術(shù)對(duì)兩年分離得到的麥根腐離蠕孢菌株進(jìn)行了遺傳多樣性分析。在優(yōu)化反應(yīng)條件的基礎(chǔ)上，篩選出5條引物，能夠產(chǎn)生多態(tài)性條帶，且條帶清晰、多態(tài)性條帶穩(wěn)定和重復(fù)性好。利用NTSYSpc2.10e軟件對(duì)擴(kuò)增結(jié)果進(jìn)行聚類分析后發(fā)現(xiàn)，2014年供試菌株在相似系數(shù)為0.88時(shí)

5、大致可以分成5大組，2015年供試菌株大致可以分成11大組，不同地理群體的供試菌株相互交叉，表明黃淮麥區(qū)不同地理群體均為復(fù)合群體，存在豐富的遺傳多樣性。利用popgene1.32軟件處理擴(kuò)增數(shù)據(jù)，2014年供試菌株各地理群內(nèi)基因多樣度Hs平均值為0.1002，種群基因分化系數(shù)Gst平均值為0.0867，基因流Nm為5.2676；2015年供試菌株各地理群內(nèi)基因多樣度Hs平均值為0.1131，種群基因分化系數(shù)Gst平均值為0.1601，基

6、因流Nm為2.6235。結(jié)果表明，黃淮麥區(qū)不同地理群體的供試菌株存在一定的遺傳多樣性，地理群間不僅存在著一定的遺傳分化，還存在著較大的基因流動(dòng)。通過(guò)比較供試菌株的地理來(lái)源和遺傳相似性之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)遺傳相似性和地理來(lái)源之間存在著負(fù)相關(guān)性，即地理位置越遠(yuǎn)，遺傳相似性越低。
　　3、利用小麥品種矮抗58分別對(duì)2014年所有供試菌株和2015年來(lái)自不同群體的46個(gè)代表性菌株進(jìn)行致病力測(cè)定，結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩年供試菌株的致病力都存在顯著性的差異（

7、P<0.001）。除了河北群體外，所有群體內(nèi)的菌株在致病性上都存在顯著性分化。對(duì)不同地理來(lái)源的病原菌群體進(jìn)行分析表明，2014年的河北群體、豫南群體、豫西群體、豫北群體和豫中東群體5個(gè)地理群體平均病情指數(shù)分別為62.16、59.85、58.37、57.61和57.26，無(wú)顯著性差異（P>0.05）；2015年河南省群體、河北省群體、山西省群體、山東省群體、安徽省群體和江蘇省群體6個(gè)地理群體的平均病情指數(shù)分別為42.10、44.47、41

8、.83、40.98、44.51、61.43，除了江蘇省群體外，不存在顯著性差異(P>0.05)。兩年的試驗(yàn)結(jié)果表明，菌株致病力的分化與地理位置之間沒(méi)有顯著的相關(guān)性。
　　4.通過(guò)盆栽接種試驗(yàn)、癥狀觀察和特異性引物檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)小麥根腐病菌既可以侵染小麥，也能夠侵染玉米根部和莖基部，但是不能在侵染點(diǎn)周圍進(jìn)行大面積擴(kuò)展而產(chǎn)生明顯的癥狀。
　　5、利用苗期盆栽和田間病圃接種試驗(yàn)，測(cè)定了89個(gè)黃淮麥區(qū)主推小麥品種和21個(gè)國(guó)外小麥種質(zhì)資源

9、材料對(duì)根腐病的抗性。測(cè)定結(jié)果表明：供試小麥品種中沒(méi)有表現(xiàn)出免疫和高抗品種，多數(shù)品種表現(xiàn)感病和高度感病，但品種間表現(xiàn)出一定的抗性水平差異。在室內(nèi)盆栽苗期抗性鑒定試驗(yàn)中，89個(gè)黃淮麥區(qū)主推小麥品種中有抗病品種1個(gè)，中抗品種2個(gè)，表現(xiàn)感病和高度感病的品種分別為33個(gè)和53個(gè)，各類抗性品種所占比例分別為1.12%、2.25%、37.08%和59.55%；21個(gè)國(guó)外種質(zhì)資源材料中有中抗品種1個(gè)，感病品種5個(gè)，高感品種15個(gè)，所占比例分別為4.76