云南致病疫霉居群遗传多样性研究

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本研究对2000~2003年云南致病疫霉居群的遗传多样性包括交配型、毒力结构、甲霜灵敏感性、mtDNA单倍型以及SSR基因型等特征进行了系统研究。具体内容和结果如下: 对云南32个马铃薯和番茄产区的823个致病疫霉菌株的交配型进行了测定,结果表明:A2交配型和自育型菌株存在于昆明、嵩明、陆良,但总体上发生频率较低,平均分别为3.4%和4.4%:所有的72个番茄致病疫霉菌株全部为A1交配型。2002年以后,除了在陆良检测到A2交配型外,云南其它马铃薯产区没有再检测到A2交配型的发生,全部为A1交配型,表明致病疫霉在云南的交配型组成发生了急剧性的变化。 在云南省马铃薯产区检测到了致病疫霉进行有性生殖所形成的卵孢子,为致病疫霉已在我国马铃薯产区进行有性生殖提供了直接的证据。 用完整的鉴别寄主测定了136个分离自云南29个马铃薯产区的致病疫霉菌株的毒力,表明这些菌株含有目前已知的全部11个毒性基因,能克服所有已知的抗性基因,各个毒性基因出现的频率不同,在2.9~97.8%之间。所有供试的致病疫霉菌株均是含有多个毒性基因的复合毒力结构类型,可分为28种类型,每种类型含有4~11个毒性基因,平均含有7.3个毒性基因。毒力类型1.3.4.7.9.10.11、1.2.3.4.6.7.9.10.11、1.3.4.6.7.9.10.11以及3.4.6.9.10.11是云南省马铃薯致病疫霉的主要组成类型,其中含有全部毒性基因的超级毒力结构类型1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11在云南被发现。 对云南致病疫霉居群甲霜灵的敏感性进行了检测,结果发现:抗性、中抗、敏感菌株分别占测定菌株的13.2%、17.7%和69.1%。分离自番茄的抗性菌株比例高于分离自马铃薯的菌株。甲霜灵抗性和中抗菌株基本上来自当地有晚疫病防治习惯的地区。 云南的致病疫霉居群Ⅰ a、Ⅱa和Ⅰ b三种mtDNA单倍型被检测到,但马铃薯和番茄上的致病疫霉居群各有差异。马铃薯上的致病疫霉全部为“新”居群,有Ⅰ a和Ⅱ a两种单倍型,Ⅰ a单倍型占优势,在居群中的比例为95%,分布于所有马铃薯产区;番茄致病疫霉则为Ⅰa和Ⅰb两种单倍型,“新”、“旧”居群共存。用SSR标记从云南省20个马铃薯产区获得的致病疫霉居群中检测到12个不同的SSR基因型谱系,其中D-03和H-04两个基因型是云南的优势谱系,占居群的71%,分布于云南的大部分马铃薯产区。在5个新检测到的SSR基因型谱系中,H-04基因型发生频率最高,其它4个基因型发生频率较低,范围在1.3~3.9%,主要集中在A1和A2共存的昆明、嵩明和宣威。滇中多季作种植区存在8个基因型,显示了较高的遗传多样性。 上述研究结果表明中国云南的致病疫霉居群和其它国家的致病疫霉居群存在着关联,与20世纪70年代术期发生的致病疫霉的第二次全球迁移密切相关。迁移(基因凛流)可能在云南致病疫霉居群演替中起主要作用,有限的有性生殖可能进一步增加云南致病疫霉居群的遗传多样性。
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