两种蔬菜丝核菌病害病原(Rhizoctonia spp.)的融合群鉴定

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菠菜及生菜是两种重要的叶菜类蔬菜,在世界很多国家都有种植。中国的菠菜种植迄今已有1300多年历史,种植面积大,年产量约占世界总产的90%。近年来生菜的栽培面积也迅速扩大。山东泰安范镇是山东鲁中地区最大的菠菜和生菜种植基地之一,由于连年种植,菠菜及生菜上均出现由丝核菌(Rhizoctonia spp.)侵染而引起的造成蔬菜基部腐烂的病害,过去普遍认为此类病害是由欧文氏菌属(Erwinia)细菌侵染造成的,关于丝核菌侵染造成此类危害的报道较少,本研究自此两种蔬菜上采集大量基腐病的样本,在实验室进行了病原的分离与鉴定,旨在探讨造成菠菜和生菜丝核菌病害的病原类群,为进一步有目的控制该类病害奠定病原学基础。主要研究结果如下:  ⑴2012-2013年自山东泰安范镇菠菜种植基地采集菠菜基腐病标本100余份,分离获得丝核菌菌株225个。核相观察结果表明,分离得到的菌株分属于多核丝核菌和双核丝核菌两大类。菌丝融合群测定及5.8SrDNA-ITS区序列分析结果表明,225个丝核菌菌株隶属4个不同融合群或亚群,其中,154个菌株属于AG4-HG-Ⅲ群,出现频率为68.44%;49个菌株属于AG4-HG-Ⅰ群,出现频率为21.78%;20个菌株属于AG-A群,出现频率为8.89%;AG-F群仅得到2个菌株。此结果表明,引起菠菜基腐病的丝核菌主要是立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)的AG-4群,而且AG4-HG-Ⅲ亚群为优势致病群。  ⑵在泰安郊区的良庄、范镇采集生菜罹病标本60余份,分离得到54个丝核菌菌株,隶属4个融合群或亚群,核相观察结果表明,分离得到的菌株分属于多核丝核菌和双核丝核菌两大类。菌丝融合群测定及5.8SrDNA-ITS区序列分析结果表明,23个菌株属于AG1-IB群,出现频率为42.59%,21个菌株属于AG4-HG-Ⅰ群,出现频率为38.89%,6个菌株属于AG4-HG-Ⅲ群,出现频率为11.11%,4株属于双核丝核菌AG-A群,出现频率为7.41%。  ⑶自分离自菠菜基腐病的225个菌株中,依据其融合群类群的不同随机选取了25个菌株进行其5.8S rDNA-ITS区序列分析,结果表明,相同融合群(亚群)菌株的序列一致率达98~100%,而不同融合群(亚群)菌株序列间则存在较大差异。进一步分析其系统发育关系可以看出属于菠菜丝核菌(Rhizoctonia sp.)的4个不同融合群菌株被划分为2个大的分支,其中属于立枯丝核菌的AG4-HG-Ⅰ群、AG4-HG-Ⅲ群的20菌株和属于双核丝核菌的AG-F群的2个菌株构成第一个大的分支,第二个分支由3个双核丝核菌AG-A构成。此结果表明双核丝核菌AG-F群菌株与多核丝核菌AG-4群菌株的亲缘关系较近,与同属于双核丝核菌的AG-A群菌株的亲缘关系反而较远。  ⑷自分离自生菜基腐病的54个菌株中,依据其融合群类群的不同随机选取了11个菌株进行其5.8S rDNA-ITS区序列分析,属于生菜丝核菌的4个不同融合群或亚群被划分为2个大的分支,其中属于AG4-HG-Ⅰ群、AG4-HG-Ⅲ群和AG1-ⅠB群的9个菌株构成第一个分支,第二个分支由2个双核丝核菌AG-A构成,表明多核类的丝核菌菌株间的亲缘关系较近,而其与双核类的AG-A间的亲缘关系较远。  ⑸采用麦粒-土壤接种法对菠菜基腐病病株的优势群AG4-HG-Ⅲ群代表菌株14株以及AG4-HG-Ⅰ群8株和双核丝核菌AG-F群2株、AG-A群6株进行苗期致病性测定。结果表明,依据其病情指数的高低,AG4-HG-Ⅲ群的菌株表现出较高水平的致病力,其次为AG4-HG-Ⅰ群,双核丝核菌AG-F和AG-A表现出致病力最弱。利用DPSv3.01软件对其病情指数进行系统聚类分析,结果表明,AG4融合群的不同菌株聚为一类并分为两个分支,其中致病力较强的AG4-HG-Ⅲ融合群的菌株为一大分支,致病力相对较弱的AG4-HG-Ⅰ群菌株为另一分支,这更有效地界定了同一融合群内菌株的遗传和变异;而致病性最弱的双核丝核菌菌株聚为另一类。  ⑹采用麦粒-土壤接种法对生菜基腐病病株的优势群AG1-ⅠB群代表菌株11株以及AG4-HG-Ⅰ群10株和AG4-HG-Ⅲ群的6株以及双核丝核菌AG-A群4株代表菌株进行苗期致病性测定。结果表明,AG1-IB群和AG4-HG-Ⅰ群的菌株表现出较高水平的致病力,AG4-HG-Ⅲ群的菌株的致病力相对较弱,双核丝核菌AG-A表现出致病力最弱。利用DPSv3.01软件对其病情指数进行系统聚类分析,结果表明,致病力较强的AG1-ⅠB群和AG4-HG-Ⅰ群的菌株聚为第一大分支,致病力相对较弱的AG4-HG-Ⅲ群菌株为第二大分支,致病力最弱的AG-A群分为第三分支。  ⑺从菠菜优势致病群AG4-HG-Ⅲ中选取三个强致病力菌株(SR-6、SR-8、SR-101)接种小白菜,检验小白菜是否可以作为菠菜种植基地中的主要轮作寄主。接种后,发现小白菜的发病症状为植株近地面部位褐变缢缩,叶片萎蔫;大苗染病,下部叶片黄化,茎基部产生椭圆形暗褐色病斑。从发病部位又分离得到以上三个丝核菌接种菌株,表明,AG4-HG-Ⅲ群菌株能侵染小白菜,引致其发病,小白菜是该菌的侵染寄主,以小白菜作为轮作寄主,将加重菠菜基腐病的发生。
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