五针松疱锈病是世界林木三大病害之一，为国内外检疫对象，其病原为茶藨生柱锈菌(Cronartium ribicola J．C．Fischer)。我国的五针松疱锈病主要分布于黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古、河北、河南、安徽、山东、山西、湖北、陕西、四川、甘肃、云南等省，以东北林区的红松疱锈病和云南、四川、陕西、山西等省的华山松疱锈病危害最为严重，已成为制约我国天然林和长江防护林可持续发展的重大生物灾害之一。弄清五针松疱锈病原菌的多样性及其寄主多样性，对深刻认识和掌握该病害在我国的发生特点和流行规律，制定有效的综合防治策略等具有重要的指导意义。为此，本研究从我国辽宁、云南、四川、陕西、山西等5省7地的发病林分中采集病原菌及其寄主、转主寄主，首次从形态分化、生物学特性差异、致病性分化及分子水平上的RAPD分析等方面对茶藨生柱锈菌的遗传变异状况进行了较为全面、系统的研究；同时从叶片解剖结构差异、分子水平上的RAPD分析等方面对影响茶藨生柱锈菌遗传变异的主要因素——其寄主、转主寄主的多样性进行了研究。所取得的主要研究结果如下： 1．我国茶藨生柱锈菌在形态上存在分化现象。锈孢子大小为21.10～40.10×14.97～29.40μm之间，变幅较大，其中辽宁清原红松上的锈孢子最小(18.72～30.73×16.04～24.07)；锈孢子的超微结构也有差异，首先是红松上的锈孢子的疣突基部和顶部基本一样宽，而华山松上锈孢子疣突的基部比顶部稍宽。其次，不同病区华山松疱锈菌环纹数、疣突的排列和间距不一。表明锈孢子超微形态结构上存在差异；不同来源的夏孢子大小在19.05～35.60×13.97～23.11μm之间，长宽比1.36～1.72之间，夏孢子的形态上差异较大：不同来源夏孢子超微结构特征聚类结果也表明，相同来源的锈孢接种到不同来源地、不同种茶藨子上所产生的夏孢子类缘关系不相近，不同来源的锈孢子接种到相同来源地、同种茶藨子上所产生的夏孢子的类缘关系也不相近，反映出不同来源的夏孢子超微结构特征上存在分化现象。同时也初步肯定转主寄主在病原菌的变异中发挥了积极的促进作用。 2．本研究首次将不同来源锈孢子置于所设置的不同温度、湿度、酸碱度、光照条件下观察，计测0～72h的萌发率。研究表明，不同来源锈孢子的最适萌发条件存在明显差异；在最适萌发条件下，各来源锈孢子的萌发率差异明显。如辽宁清原红松上锈孢子的最适萌发温度为15℃，孢子萌发率为3.33％；华山松上锈孢子最适萌发温度均为30℃，此时山西沁水的锈孢子萌发率最高，为12.33％，云南洱源、四川广元的锈孢子萌发率最低，为5.67％，华山松上锈孢子在最适萌发温度下的平均萌发率为8.33％。 3．茶藨柱锈菌对转主寄主的选择存在分化现象。除辽宁省清原县红松上的锈孢子和四川广元华山松上的锈孢子外，其余病区华山松上的锈孢子大多数能侵染多个来源地的多种茶藨子。交互接种证实，华山松上锈孢子的转主寄主是单性花亚属的茶藨子，而红松上锈孢子的转主寄主为茶藨子亚属的茶藨子，说明红松上和华山松上的茶藨生柱锈菌对转主寄主形成了一定的专化性。采自四川广元华山松上的锈孢子具有活力，有一定的萌发率，但却不能侵染任何一种茶藨子，包括当地发病林下的、曾证实为其转主寄主的冰川茶藨子。从接种实验和野外调查结果，可以初步得出马先蒿属植物不是云南乃至西南地区华山松疱锈病原菌的转主寄主的结论。 4．运用随机扩增多态DNA(RAPD)标记对发生于我国4省6地的茶藨生柱锈菌进行遗传多样性分析。6个随机引物对6个地区茶藨生柱锈菌锈孢子进行PCR扩增，共检测到186个DNA位点，其中多态位点174个，多态位点比率为93.55％，RAPD的Shannon多样性指数为0.3680，RAPD的Nei指数基因分化系数为0.3956；不同来源锈孢子多态性的排列顺序为：辽宁清原红松上锈孢子>云南东川华山松上锈孢子>云南洱源华山松上锈孢子>山西沁水华山松上锈孢子>四川广元华山松上锈孢子>云南巧家华山松上锈孢子。 从RAPD聚类分析可以看出，在相似性系数为0.09时，将42个锈孢子样本分成2个组群(辽宁清原红松上的锈孢子组和华山松上的锈孢子组群)；在相似性系数为0.44时，进一步可以将35个华山松上的锈孢子组群分为5个亚群，将同一地理来源的锈孢子聚类于同一亚组中。这表明：寄主的种类对锈孢子遗传多样性的影响大于地理因素的影响，寄主相同时，地理因素的影响才得以充分发挥；在同一地理条件下，茶藨生柱锈菌的锈孢子分化现象不明显。 5．对采自云南省华山松疱锈病4个病区的122份华山松针叶的解剖结构进行分析研究，发现华山松的感病植株组与健康植株组之间在针叶表皮结构上有显著差异，主要表现在：在相同环境条件下健康组植株有显著加厚的针叶表皮结构，健康组植株的角质膜和表皮比感病组植株分别增厚30.5％和8.0％，但在针叶的气孔数量和内皮层厚度上差异不明显。这一研究结果表明茶藨生柱锈菌是通过主动侵入机制侵入针叶的，角质膜厚度和表皮厚度对抵抗茶藨生柱锈菌的侵染有重要作用。 6．运用随机扩增多态DNA(RAPD)标记对分布于我国4省6病区63份茶藨生柱锈菌寄主红松和华山松进行遗传多样性分析。用6个随机引物对寄主松针进行PCR扩增，共得到138个DNA位点，其中多态位点117个，多态位点比率为84.78％，RAPD的Shannon指数遗传多样性为0.3155，RAPD的Nei指数基因分化系数为0.5255。不同来源寄主的遗传多态性规律顺序：辽宁清原红松>云南洱源华山松>山西沁水华山松>云南巧家华山松>四川广元华山松>云南东川华山松。 从RAPD聚类分析树状图可以看出，先将62个华山松样品分成2个不同的RAPD组群(红松组群和华山松组群)，然后又将不同地理来源的华山松组群按地理区域分成5个亚群，同一采集的华山松亚组群中又分成感病组和抗病组。这表明：种间的遗传多样性是由种的遗传属性所决定的，而地理因素是影响种内遗传多样性的一个因子。 7．对采自中国五针松疱锈病7个病区10个种的茶藨子属植物进行叶表皮解剖结构研究，发现不易被茶藨生柱锈菌侵染的茶藨子在表皮结构上与易被感染的茶藨子存在显著差异。不易被茶藨生柱锈菌侵染的茶藨子植物的叶表皮结构中表皮厚度和角质膜厚度显著加厚，这表明表皮厚度和角质膜厚度与茶藨子植物抵抗茶藨生柱锈菌的感染有重要作用。 茶藨子植物的感病性与植物叶片的气孔密度、表皮毛的数量相关性不大，揭示了疱锈菌侵入茶藨子叶片时主要是以主动侵入为主。 8．运用随机扩增多态DNA(RAPD)标记对采自我国4省6地27份五针松疱锈病发病区的转主寄主茶藨子样本进行遗传多样性分析。用6个随机引物对转主寄主茶藨子进行PCR扩增，共得到96个DNA位点，其中多态位点89个，多态位点比率为92.71％，RAPD的Shannon指数遗传多样性为0.3200，RAPD的Nei指数基因分化系数为0.9988。茶藨子遗传多态性排列顺序：辽宁清原的东北茶藨子>云南巧家县的细枝茶藨子>云南东川区的细枝茶藨子>云南洱源的宝兴茶藨子>云南洱源的细枝茶藨子>四川广元的冰川茶藨子>陕西宁陕的陕西茶藨子>云南巧家县的裂叶茶藨子>山西沁水县的陕西茶藨子。 从RAPD聚类分析树状图可以看出，在相似性系数为0.46时，可以将27个茶蔗子样品明显的聚成4个不同的RAPD组群。聚类时先将辽宁清原的东北茶蔗子与其余茶蔗子分为2个组群。云南东川、洱源、巧家三个地点的茶蔗子聚在一起，云南洱源的宝兴茶蔗子和巧家的裂叶茶蔗子分别聚在另两组，并不与云南的细枝茶蔗子聚在一起，可见对于种以上的遗传多样性主要取决于种本身的遗传特性，地理因素的影响是有限的。 9．本研究的结果从多层次、多角度、多方面支持了“华山松疱锈菌可能是一个不同于C，ribicola 的独立种”的结论。