重庆地区烟草黑胫病菌遗传多样性研究

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烟草黑胫病(Phytophthora nicotianae)在我国的分布范围很广,破坏力极强,可以危害晒烟、烤烟、晾烟、白肋烟、香料烟等所有栽培烟草。重庆是我国重要烟区之一,烟草黑胫病发生严重,已造成了巨大的经济损失,并且防治成本不断提高,防治难度不断加大。烟草黑胫病菌具有丰富的遗传多样性,表现在交配型、抗药性变异、致病力分化等方面,这使得烟草品种抗性丧失等问题突出。本文利用RAPD技术对不同遗传背景的病原菌进行多态性分析,为防治烟草黑胫病的深入研究提供理论依据。1.菌种保存采用燕麦培养基25℃保存、燕麦培养基13℃保存、灭菌蒸馏水菌丝块25℃保存、液体石蜡菌丝块25℃保存等方法保存烟草黑胫病菌菌株,研究烟草黑胫病菌菌株的转代时间和最长保存时限。其中燕麦培养基25℃保存每隔4个月需移植一次,保存时限在9个月左右;燕麦培养基斜面13℃保存方法效果稍差,保存时限也可达6个月;液体石蜡25℃保存19个月时,存活率为75%;灭菌蒸馏水菌丝块25℃保存效果最好,保持时间19个月时存活率为100%,2.标样采集及菌株分离、鉴定本研究2009年从重庆酉阳、石柱、涪陵采集标样,并分离得到烟草黑胫病菌菌株25株,2010年从重庆奉节、酉阳、南川分离得到菌株10株,加上由西南大学植物生态病理研究生提供的56个菌株,共计91株。菌株来源包括:酉阳、石柱、奉节、南川、武隆、彭水、万州、涪陵、巫山重庆9大烟区,菌株采集时间从2005年至2010年。3.交配型测定采用平板直接配对培养法,对重庆地区的45个菌株进行交配型测定。2009年采集的25个菌株皆为A2交配型,未检测到其他类型。同时检测部分2006年采集于涪陵、酉阳、石柱、巫山的菌株,部分2007采集于酉阳的菌株。重庆市目前只发现A2、Ao交配型,而2009年采集的菌株只有A2交配型,与之前的研究有所出入。4.抗甲霜灵水平测定及抗性菌株诱导测定了重庆地区29株烟草黑胫病菌菌株,酉阳18个菌株的平均EC50值为0.8181 gg/mL,整体抗性水平偏高;石柱8个黑胫病菌菌株平均EC50值为0.5476gg/mL,整体抗性水平较低;不同来源菌株的抗性水平存在较大差异。诱导高抗突变体20个,其中抗性最高的突变体是RSL1-7-1(EC50=530.5789μg/mL),是原始菌株的941倍,诱导浓度5μg/mL;抗性稳定性测定表明,突变菌株在多次转代后抗性仍可保持稳定;抗性突变体的适合度均低于原始菌株,高抗突变体的适合度最低,然而所有突变体的适合度均保持在较高水平。5.生理小种测定菌株YBX2-1.YBX1-3.YBX3-1.FJ3-8.SS1-6.SL1-7在TTZ固体培养基中菌丝块变为红色,排除了6个菌株是3号生理小种的可能。用鉴别寄主测定6个菌株的生理小种,结果表明仅SL1-7是0号生理小种,其余皆为1号生理小种。6.RAPD遗传多样性分析运用RAPD技术分析12个菌株(包括原始菌株:YBX2-1.YBX1-3.YBX3-1. FJ3-8. SSl-6. SL1-7,诱导抗性菌株:RSL1-7-1.RYAB2-1-1.RYAB2-1-2. RYAB2-1-3.RYAB2-1-5.RYAB2-1-9)的遗传多样性,7个随机引物共扩增出条带39条,多态率51.28%。以相似系数0.86为阈值,12个菌株被分为4个遗传聚类组(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)。其中抗性最高的菌株RSL1-7-1在0.74水平上,就被分为单独一个遗传聚类组,与其原始菌株SL1-7-1差异性较大,表示该菌株与其他菌株遗传距离最大,该菌株的抗性可能为遗传突变。其余抗性菌株不能被区分,包括抗性水平为原菌株118倍的突变体RYB2-1-3也不能与原始菌株YBX2-1区分。且聚类组与菌株来源、生理小种、交配型无明显相关性。
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