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马铃薯疮痂病(potatoscab)是由植物病原链霉菌(Streptomyces)引起的一种世界性病害,主要危害马铃薯块茎,在其表面形成近圆形至不定形木栓化疮痂状淡褐色病斑或斑块。云南作为最早种植马铃薯的省份之一,疮痂病病害也较为严重。本研究从昆明益薯科技开发有限公司禄充种薯生产基地的马铃薯病斑上,分离纯化疮痂病原菌,对其生理特征和分子序列进行研究。同时,利用大棚对比实验,筛选针对疮痂病的马铃薯诱抗剂。得到如下主要结果:
1.从存在的两种病斑(凸起状和凹陷状)上共分离得到18株菌,其中15株属于链霉菌属,小薯片法进行致病性检测发现其中12株是致病菌株。
2.从菌株形态学的特征上看,可以将12株致病菌分为4类,它们在孢子、菌丝体形态及菌落外观上具有显著差异。
3.12株致病菌株从生理生化特征可以分成5类,并存在形态一致的菌株表现出较大生理差异的现象。
4.12株致病菌在rpob序列上与各种已报道的疮痂病原菌具有较高的一致性。菌株A1-3、H2-1与S.scabiei的一致性分别为95.1%、95.8%,菌株A1-1、D2-1、H2-2、x1-2、X2-2与S.turgidiscabies最接近,一致性分别为94.6%、95.2%、96.5%、95.9%和96.2%;菌株A1-2、X1-1、X2-1与S.europaeiscabiei一致性最高,分别为94.5%、96.4%、96.5%;菌株D1-1与S.violarus的一致性高达94.8%。同时,在12株致病菌的16SrDNA序列和rpob序列中存在碱基转换和颠换的变异。
5.筛选出4种具有良好诱导马铃薯产生疮痂病抗性的激活剂,分别为SA、D、H和J。它们通过提高抗氧化酶系活力,有效降低叶片中超氧自由基和MDA的含量,增强植株对疮痂病的系统获得抗性。
从以上结果可以看出,在本研究所涉及的发病区内,马铃薯疮痂病原菌具有较高的变异性。从这一生产基地不同时间生产的不同品种马铃薯中,本研究就已分离得到12株具有较大形态和生理差异的链霉菌属致病菌株,而且这些菌株的16SrDNA序列和rpob序列中也存在丰富的变异。这可能是该生产基地疮痂病发病逐年加重和范围逐年增加的重要原因之一,由于大量变异株系的存在,导致单一的化学杀菌剂喷施和大棚管理不能有效防治该病的发生和阻止其加重。采用诱导抗性激活剂增强马铃薯植株本身的系统获得性抗性,结合其他化学处理和管理措施,将有助于减轻这一病害带来的危害。