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烟草根黑腐病是世界性烟草病害,其病原菌为根串珠霉Thielaviopsis basicola(Berk.&Br.) Ferr.,该菌寄主范围广泛,可为害多种重要的农作物。关于该病菌形态及分子遗传多样性研究方面国内未见深入系统报道,为明确我国不同烟区烟草根黑腐病菌形态、致病力及分子遗传多样性,本论文开展了以下几方面研究：(1)对我国云南、甘肃、贵州、重庆和河南5个主要产烟省(市)烟草根黑腐病样品进行病原分离,按照柯赫氏法则对得到的病原菌进行致病性测定,结合其形态特征及rDNA-ITS分子方法鉴定其所属种。(2)测定了不同菌株菌丝生长和孢子萌发的影响因子。(3)对各地代表性菌株进行致病力差异测定,并比较了7个烟草主栽品种的室内抗性水平。(4)详细观测所有菌株在V8培养基上的菌落形态和厚垣孢子特征,参照Punja&Sun的培养方法和分群鉴定依据对其进行分群鉴定。(5)利用ISSR-PCR标记技术对86株来自烟草和胡萝卜的根串珠霉菌株进行分子遗传多样性分析。(6)利用显微及超微技术探究病原菌的侵染机理。结果表明：1.从我国云南、甘肃、贵州、重庆和河南5省(市)不同烟区采集具有典型根黑腐症状的烟草病害样本及病根处土壤,用改进的胡萝卜圆片法分离病原菌,共得到45个野生型单孢分离菌株,柯赫氏法则证病结果显示这些菌株均为该病的致病菌,另有13株白色变异型菌株为野生型菌株室内培养时产生。形态学及rDNA-ITS分子鉴定结果均显示：所有菌株包括两株来自胡萝卜的参试菌株,在分类上均为根串珠霉Thielaviopsis basicola(Berk.&Br.) Ferr.。病菌rDNA-ITS序列分析结果显示,白色变异型菌株与其野生型菌株序列一致,不同寄主来源根串珠霉rDNA-ITS序列有差异。2.选取菌落形态不同的菌株CPW1-1、CWH-1和HLL-1’,测定影响其菌丝生长和孢子萌发的培养因子。结果表明：在Czapek培养基上HLL-1’不生长,CPW1-1和CWH-1可缓慢扩展形成稀薄疏松的菌落,供试培养基中最适合三者生长的分别为PDA、PSA和PCA。温度对供试菌株菌丝生长有明显影响。3个菌株在5℃-35℃间均能生长,最适温度均为25℃。供试菌株在pH=4～12范围内均能生长,CPW1-1、CWH-1和HLL-1’分别在pH=7、pH=10和pH=6时菌丝生长速度最快,在培养基偏酸或偏碱时,CPW1-1菌落易产生白色扇状变异。除木糖外两个野生型菌株都能有效利用各种供试碳源,氮源中则是牛肉膏和酪氨酸的利用效果最好。相同光照或相同温度条件下CPW1-1孢子萌发率均高于CWH-1,在有机营养存在时,情况则相反；黑暗条件有利于孢子萌发,CPW1-1.CWH-1和HLL-1’孢子萌发的最适温度分别是20℃、15℃和20℃。3.采用伤根接种法对15个烟草根黑腐菌株进行致病力差异测定,并比较了7个烟草主栽品种的室内抗性水平。研究结果表明：供试的15株烟草根黑腐病菌引致的病害程度不一,病情指数从19.2～62.5不等,致病力分化明显,其中4株表现强致病力,中等致病力菌株10株,白色变异体HLL-1’为弱致病力菌株,野生型菌株中未发现弱致病力菌株。不同烟草品种对同一菌株的抗性差异大,可产生高感、感病、中抗和抗病等不同抗性反应;在供试的烟草品种中,贵烟4号、秦烟96和中烟100有较强的抗病性。4.参照Punja&Sun的分群鉴定方法,将来自烟草的45个野生型和13株白色变异型共58个根黑腐菌株进行了分群鉴定。结果表明：我国烟草根黑腐病菌分离株存在明显形态变异,共划分出6个群,其中群Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ为野生型,群Ⅳ、Ⅴ为白色变异型；另有白色变异型HLL-1’菌落平展白色,厚垣孢子簇生或单生,有瓶梗孢子产生,形态特征明显不同于其它群,将其建为新群——群Ⅵ。群Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ及Ⅵ的分离频率分别占41.4%、32.8%、3.4%、19.0%、1.7%和1.7%。群Ⅰ主要分布重庆和云南,群Ⅱ在五个采样省(市)均有分布,群Ⅲ和群V仅分布在贵州,群Ⅳ主要分布在重庆、河南和云南。群Ⅵ仅在河南有分布。5.以烟草根黑腐病菌基因组DNA为模板,采用单因素水平优化的方法对Taq DNA聚合酶、Mg2+、dNTP和模板等的浓度,以及退火温度等几个因素进行优化,建立了根串珠霉ISSR-PCR优化反应体系,利用该体系从20个ISSR引物中筛选出6个多态性较好的ISSR引物,PCR扩增86个不同菌株后获得大量清晰可重复的DNA指纹图谱,其平均多态位点百分率为70.91%。供试总样本的Shannon多样性指数I为0.5504,Nei’s指数h为0.3726,种群间的基因多样度DST=0.1657,种群基因分化系数GST平均值为0.5405,大于0.5,表明供试种群具有较高的遗传多样性,不同寄主、不同地区来源根串珠霉存在着明显的遗传分化,聚类分析可将它们分成7个遗传聚类群。6.分析以上几个结果间的关系后发现,烟草根黑腐病原菌致病力分化与其培养特性、形态分群之间有明显的相关性,ISSR标记揭示的遗传聚类组群与菌株致病力、形态分群相关性不明显,但与不同寄主来源关系密切。7.烟草根黑腐病菌侵染烟苗的显微观察结果显示：该菌以直接侵入的方式侵染寄主,病菌培养时间影响分生孢子萌发时间、萌发后芽管的形态和侵染力。幼龄孢子易萌发,侵染根毛和表皮细胞形成的结构不一。老龄分生孢子侵染烟草根部表皮细胞时,萌发需要的时间长,产生的芽管短,在顶端膨大成类似附着胞的结构后再行侵染。厚垣孢子萌发亦可直接侵入,侵染时芽管顶端略有膨大。