小麦赤霉病致病菌基因化、化学型分化及其致病力分析

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1、广西大学硕士学位论文小麦赤霉病致病菌基因化、化学型分化及其致病力分析姓名：周永进申请学位级别：硕士专业：作物栽培学与耕作学指导教师：李杨瑞20120628小麦赤霉病致病菌基因型、化学型分化及其致病力分析摘要由镰刀菌引起的赤霉病(FusariumHeadBlight，简称FHB)是一种世界性的流行病害，广泛分布于世界温暖潮湿地区，在生产上对小麦、大麦、玉米等多种禾谷类作物危害极为严重。目前赤霉病已在世界五大洲30多个国家发生和流行。近年来，随着全球气候变暖和农作物耕作制度的改变，全世界小麦产区赤霉病的发生也越来越流行，因此产生的经济损失也非常严重。赤霉病不仅导致小麦严重减产、品质恶化，而且病

2、菌在侵染小麦的过程中产生的毒素会积累在小麦籽粒中，污染日常生活中的食品，严重威胁人类及一些家畜的健康。为降低我国小麦赤霉病的危害，本研究分别于2009年、2010年从我国不同的小麦主产区收集感赤霉病的麦穗。采用平板稀释划线法进行单孢分离纯化，建立赤霉病菌库。通过对菌库中的病原菌的基因型与化学型进行鉴定，研究我国小麦赤霉病菌的基因型与化学型分化；选用9个抗性不同的小麦品种采用单花滴注法对3ADON、15ADON、NIV3种化学型的病菌的致病力进行鉴定；并且利用SRAP分子标记技术开发区分不同基因型病原菌的分子标记，为进一步研究赤霉病菌的致病机理及减少赤霉病的发生及其危害提供研究基础。主要结果

3、如下：1．从我国不同的小麦主产区收集感赤霉病的麦穗中共分离出825个禾谷镰刀菌。运用SCAR分子标记对病源菌基因型进行鉴定，结果显示引起我国小麦赤霉病的禾谷镰刀菌主要为Egraminearum和Easiaticum两种类型。不同基因型的菌株有着不同的地理分布，年平均气温较高的地区，Easiaticum为优势菌株；年平均气温较低的地区，Egraminearum则为优势菌株；江淮流域气温较适中的地区为这两类病原菌的混合菌株。化学型检测结果显示，我国的禾谷镰刀菌主要有3ADON、15ADON、NIV三种化学型。不同化学型菌株也有一定的分布规律，长江上游和一些山区，NIV类型菌株为优势菌株；我国北

4、部地区，15ADON类型为优势菌株；江淮麦区菌株化学型较为复杂，为3种类型病原菌的混合菌株。2．选择9个赤霉病抗性不同的小麦品种，采用单花滴注法对3ADON、15ADON、N1V3种化学型菌株的致病力进行鉴定。结果显示：供试的3种类型菌株间的致病力存在显著差异，其中3ADON菌株致病力最强，其次为15ADON，NIV类型致病力最弱。不同的小麦品种间的赤霉病抗性也存在差异。宁麦ll号抗性最弱，为高感品种；苏麦3号抗性最强，为高抗品种；其余品种抗性均介于这两个品种之间。3．利用99对SRAP引物对Fasiaticum-NIV、Fasiaticum．3ADON及Fgraminearum·15AD

5、ON三种类型的致病菌进行种型及化学型特异性标记筛选，通过对特异性片段的回收、克隆、测序，共筛选出3个种型特异的SRAP标记。根据测序结果设计出3个SCAR标记。选取72个禾谷镰刀菌对所设计的3个SCAR标记进行验证。结果显示，所设计的3个SCAR标记均为禾谷镰刀菌种型特异性标记，可用来区分Fasiaticum和Fgraminearum两种基因型病原菌。其中SCAR标记mel／em2—172为Fasiaticum的特异性标记，只能在Fasiatic姗扩增出172bp的特异性条带；mel／em6·31l和me9／em4．639为Fgramine口r材，，z特异性标记，扩增产物分别是311bp、

6、639bp。关键词：赤霉病；基因型；化学型；致病力；SRAP分子标记IIAnalysisonGenotype，ChemotypeandPathogenicityofFusariumgraminearium’。‘ComplexinWheatusagramlnearlumSpeciesomDlexinWheatZhouYong—Jin(CollegeofAgriculture，GuangxiUniversity，Nanning530004，China)Abstract：ScaborFusariumheadblight(FHB)causedbyspeciesofFusariumisoneofth

7、eeconomicallydevastatingdiseaseinwheat,barley，maizeandothersmallgraincerealsinthewarmandhumidregionsoftheworld．Recently，ithasoutbreakedinmorethan30countriesoffivecontinentsintheword．Inrecentyears，withtheincreasin