不同海拔高度马铃薯晚疫病菌对紫外线适应性差异

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马铃薯是我国重要的粮食作物之一,随着马铃薯主粮化战略的实施,其在种植业的地位变得越来越重要。马铃薯晚疫病是由致病疫霉菌(Phytophthora infestans)引起的具有毁灭性的卵菌病害,1845年在爱尔兰由于晚疫病传播引起的饥荒使得一百万人死亡、两百万人逃亡海外。马铃薯晚疫病的发生和流行与马铃薯晚疫病菌群体的组成及其环境适应性密切相关。近年来由于大气污染开始破坏臭氧层,使得到达地球表面的紫外线强度越来越强。为了探索紫外线照射的变化对马铃薯晚疫病菌群体的影响,本研究根据马铃薯晚疫病菌基因型的不同,从2016年采自云南省不同海拔的350株马铃薯晚疫病菌菌株中选取150株(5个海拔各30株)进行紫外线照射实验,分析比较紫外线照射处理对不同海拔马铃薯晚疫病菌群体遗传多样性及其空间分布的影响,明确不同海拔马铃薯晚疫病菌群体的组成结构和演化机制,为生态化治理马铃薯晚疫病提供理论基础和参考依据。主要结果如下:1.将选取的150株马铃薯晚疫病菌在不同时间的紫外线照射处理(40 s、120 s、360 s、1080 s)后接种于黑麦培养基上进行培养,探究不同紫外线照射时间对不同海拔马铃薯晚疫病菌菌落生长的影响,结果表明:马铃薯晚疫病菌的生长率与紫外线照射时间呈负相关关系,40 s紫外线照射处理对云南省不同海拔高度马铃薯晚疫病菌的生长率影响较小。120 s紫外线照射对云南省马铃薯晚疫病菌的生长率影响最大。不同海拔高度的马铃薯晚疫病菌对不同紫外线照射处理的适应性不同,A、B、D三个海拔高度的马铃薯晚疫病菌在120 s紫外线照射处理下的生长率值最低(依次为0.640、0.608、0.616)且与其它各处理差异显著(P<0.05);E海拔马铃薯晚疫病菌在120 s紫外线照射处理下的生长率值也达到了最低(0.642),但与360 s和1080 s紫外线照射处理下的生长率值间差异均不显著;C海拔马铃薯晚疫病菌在1080 s紫外处理时间下生长率值最低,为0.615。A海拔马铃薯晚疫病菌对长时间紫外线照射处理抗性较强,C海拔马铃薯晚疫病菌对紫外线处理较为敏感。5个海拔群体的QST值(0.221)大于FST值(0.164)。AD两海拔间QST值最大为0.444,BD两海拔间QST值最小为0;AE两海拔间FST值最大为0.232,CD两海拔间FST最小为0.016。两海拔间的QST值与两海拔间海拔高度的相对差值呈显著正相关关系(r=0.662,P=0.037<0.05)。2.将选取的150株马铃薯晚疫病菌菌株进行不同时间的紫外线照射处理(40 s、120 s、360 s、1080 s)后打取菌饼接种于离体叶片上,探究不同紫外线照射时间对不同海拔马铃薯晚疫病菌致病力的影响,结果表明:不同海拔马铃薯晚疫病菌随着紫外线照射时间的增加病斑面积均呈先下降后上升的趋势。不同海拔马铃薯晚疫病菌在不同紫外线照射时间处理下的平均病斑面积间均在0.05水平上呈显著水平,40 s紫外线照射处理后的马铃薯平均病斑面积值最大为2.835 cm2,360 s紫外线照射处理后的马铃薯平均病斑面积值最小为0.817 cm2。与对照组相比,经不同紫外线照射时间处理后的各海拔马铃薯晚疫病菌的致病力均有所下降。紫外线照射对马铃薯晚疫病菌群体的发病有延迟的效果。
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