棉田大丽轮枝菌Vd076后代菌株的变异及其与寄主选择的关系

来源 :中国农业科学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:alexander_guwen
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大丽轮枝菌(Verticillium dahliae Kleb.)导致的棉花黄萎病在世界范围内造成了严重的经济损失。大丽轮枝菌极易产生致病性分化,从而导致品种抗病性快速丧失,目前,棉花黄萎病尚无有效防治措施,仍然是生产中的主要限制因素。本文通过分离黄萎病病圃(接菌单一菌株Vd076)种植不同棉花品种8年后的后代菌株,以后代菌株组成的群体为研究对象,探究其生理特性、致病类型、生理小种、群体遗传学的变异情况;同时,利用温室模拟试验,探究致病力分化与寄主定向选择之间的关系。主要研究结果如下:  1.按照培养类型将所有供试菌株分为菌核型、中间型和菌丝型三种类型,且以中间型为主(64.4%);大多数菌株培养性状之间差异不显著,且发生显著变化的菌株以显著高于Vd076为主。  2.90株Vd076后代菌株的致病力明显不同,平均病情指数介于13.6~65.7之间。聚类分析可将其分为强、中、弱三种致病力类型,以强致病力和中等致病力菌株为主。从耐病品种分离的菌株致病力范围相较于感病品种更加宽泛。经过分子检测,所有的供试菌株均为落叶型菌株,且均属于2号生理小种,与原始菌株Vd076相比,未发生明显的变异。  3.利用筛选出14对ISSR引物,对供试菌株的遗传结构和遗传多样性进行分析,Neis基因多样性指数H为0.2778,Shannon信息指数I为0.4213,整个供试菌株群体表现出比较丰富的遗传多样性,强致病力类型菌株的遗传多样性水平高于中等和弱致病力类型。聚类分析结果显示,菌株的ISSR指纹图谱与培养性状和致病力均没有表现出相关性。  4.重测序结果显示,共得到109,223个SNP,1,067,133个Indel,35,714个SV,2,969个CNV。大多数后代菌株SNP的非同义替换与同义替换的比值(Ka/Ks)约为0.6,正在经历负选择作用。后代菌株出现了不同程度的变异,且变化水平较高。4株相对变异较少的菌株,均为弱致病力和中等致病力类型菌株。  5.利用大丽轮枝菌中等致病力菌株Vd076连续7代接种抗病品种(中植棉2号)、感病品种(冀棉11)以及交替接菌抗、感病品种,探究寄主选择压力对大丽轮枝菌的诱导作用。结果显示连续接种感病品种和抗、感病品种交替接种的处理,7代之内病原菌的致病力并未发生显著变化,而连续接种抗病品种从第5代起,病原菌致病力出现上升趋势。  这些结果表明,大丽轮枝菌Vd076的后代菌株在培养性状、致病力以及遗传多样性方面均存在一定的差异,说明后代菌株存在一定的变异,且抗性寄主有使病原菌致病力变强的选择作用。该结果对于监测病菌在自然条件下的致病性早期变异情况,以及对田间抗病品种的合理布局能够提供一定的依据。
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