中国北方马铃薯黑痣病菌融合群鉴定及遗传多样性分析

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马铃薯Solanum tuberosum是粮、菜、饲、加工兼用型作物,已成为世界上继水稻、小麦和玉米之后的第四大粮食作物。马铃薯黑痣病是马铃薯的主要病害之一。本文对中国北方地区马铃薯黑痣病菌的融合群类群进行鉴定,对不同地域来源的病原菌进行了致病性测定,并用SSR分析方法对不同地域来源的AG3融合群进行了遗传多样性分析,主要研究结果如下:1、从山东、甘肃、青海、内蒙古、河北和黑龙江六省采集马铃薯黑痣病标本300余份,分离获得251个立枯丝核菌Rhizoctonia solani菌株。核相观察结果表明,分离所得到的菌株均属于多核丝核菌。融合群测定结果表明,这些菌株分别属于多核的丝核菌AG-3、AG1-IB、AG4-HG-I、AG4-HG-II、AG4-HG-III、AG-5和AG-11融合群。其中AG-3是优势致病群,占分离菌株总数的71.31%;其次是AG4-HG-I,占15.14%;AG-11融合群菌株是国内首次从罹病马铃薯植株上分离得到。2、从各融合群中选取代表菌株进行5.8S rDNA-ITS区序列分析,结果表明,属于立枯丝核菌R. solani的5个不同融合群被划分为2个大的分支,其中属于AG-3、AG-11和AG-53个融合群的26个菌株构成第一个分支,说明在国内新分离得到的AG-11融合群菌株与AG3、AG5融合群的亲缘关系较近;第二个分支由AG1-IB和隶属于AG4的三个不同融合亚群构成,说明AG4-HG-I、AG4-HG-II和AG4-HG-III三个融合亚群菌株与AG1-IB融合群间的亲缘关系更近。3、采用麦粒-土壤接种法对马铃薯黑痣病菌的优势群AG3融合群代表菌株56株以及AG1-IB、AG4-HG-I、AG4-HG-II、AG4-HG-III、AG-5和AG-11融合群代表菌株进行苗期致病性测定。结果表明,AG3融合群的菌株普遍表现出较高水平的致病力,依据其病情指数的高低,将56个菌株划分为3个致病类群,强致病性菌株、中等致病性菌株和弱致病性菌株。另外几个不同融合群或亚群菌株致病性测定结果表明,AG1-IB、AG4-HG-I、AG4-HG-II和AG-5融合群菌株均具有较强的致病力,其平均病情指数为78.90-86.33,而AG4-HG-III和AG11融合群菌株的致病力相对较弱,平均病情指数分别为69.33和64.00。4、利用微卫星标记技术对来自山东、甘肃、内蒙古、青海、河北和黑龙江6省的66个AG3融合群菌株进行遗传多样性分析。10对SSR引物共检测到观测等位基因(Na)35个,有效等位基因(Ne)数量为22个,不同位点的Shannon’s信息指数(I)居于1.22-0.42之间;基因多样性指数(Nei’s)变化范围在0.22-0.67之间。其中,采自内蒙古及青海省的菌株,Shannon’s信息指数(I)和基因多样性指数(Nei’s)较高,说明以上两区域的基因型更为丰富。利用NTSYS-PC2.1软件对5个地区菌株的地理群进行UPGMA聚类分析,在遗传一致度为0.70时,5个地理群可分为两个大的类群,第一类群由黑龙江、甘肃、山东的菌群构成,且山东和甘肃的菌群遗传一致度较高,达到0.87;第二类群由内蒙古、和青海的菌群构成,遗传一致度为0.88。证明AG3融合群菌株的遗传分化与该群的地理位置有较明显的相关性。
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