【目的】明确海南三亚玉米南繁基地和黄淮海玉米主产区的玉米小斑病菌(Bipolaria maydis)菌株的致病性差异,以及遗传多样性和亲缘关系的远近,为海南三亚南繁基地育种过程中玉米品种的抗病性筛选提供理论依据,并对玉米品种在黄淮海地区的推广种植提供参考。【方法】对采集自海南三亚和黄淮海地区的玉米小斑病病叶进行病原菌分离,经过形态学和分子生物学方法对分离到的菌株进行鉴定,共获得61株玉米小斑病菌菌株。采用人工喷雾接种法对61株小斑病菌菌株的致病力进行鉴定;并选取16条扩增条带清晰、重复性好、多态性高的引物进行ISSR-PCR扩增,利用Popgen32生物软件计算群体间的遗传距离和遗传相似性,并利用NTsys2.10e软件进行聚类分析,构建海南三亚与黄淮海地区小斑病菌的聚类图。【结果】致病性测定结果表明,海南三亚地区未分离到弱致病力菌株,强致病力菌株个数占三亚地区总菌株的57.1%;黄淮海地区分离到的弱致病力菌株占黄淮海地区总菌株的47.5%,强致病力菌株占黄淮海地区总菌株的17.5%。遗传多样性分析结果表明,在群体平均水平上,Nei’s基因多样性指数(H)为0.2820,Shannon’s信息指数(I)为0.4197,表明玉米小斑病菌具有一定的遗传变异;不同地理种群间的遗传相似系数为0.9028—0.9618,遗传距离为0.0390—0.1023,表明整体遗传相似系数较高,遗传距离较近;但不同地理种群间仍存在不同程度的遗传分化,其中,河南与河北的菌株群体遗传相似系数最高(GS=0.9618),亲缘关系最近;河南和三亚地区的菌株群体遗传相似系数最低(GS=0.9028),亲缘关系相对较远。聚类分析结果表明,三亚地区菌株和黄淮海地区菌株在相似系数为0.722时,明显被分为两大类群。【结论】黄淮海玉米主产区与海南三亚玉米南繁基地的玉米小斑病菌在致病力上存在一定差异,三亚地区强致病力菌株的分离频率高于黄淮海地区。黄淮海地区与三亚地区的菌株群体具有丰富的遗传多样性,且遗传多样性与地理来源有一定关系,地域相邻的菌株遗传关系较近;但三亚地区与黄淮海地区的菌株遗传相似系数相对较高,亲缘关系较近,且两种群间存在一定基因交流。因此,三亚地区作为玉米的南繁基地,其自然发病条件下筛选出对小斑病具有抗性的玉米品种或抗性亲本材料,对黄淮海地区小斑病抗性的逐年提高具有一定的影响,有利于减轻黄淮海地区病害的发生。

【目的】针对黄淮海地区发生的玉米弯孢叶斑病,通过分子生物学技术,明确其致病菌新月弯孢(Curvularia lunata)在不同地区和年份间的遗传差异及亲缘关系,为研究该病害的发生和流行提供数据资料。【方法】对2013、2016和2017年采集自黄淮海地区5省(河南、河北、山东、安徽、江苏)的病样进行分离,并采用形态学和分子生物学(ITS和EF-1α序列分析)对分离到的菌株进行鉴定,共获得175个新月弯孢菌株。从哥伦比亚大学开发的通用引物中筛选出13条多态性高、重复性好的引物,利用筛选出的引物对175个新月弯孢菌株进行ISSR-PCR扩增,利用Popgen32软件计算多态性比率、Shannon’s信息指数、群体间的遗传距离和遗传相似性,使用NTsys2.10e软件进行UPGMA聚类分析和基于遗传相似系数的主坐标分析,构建聚类分析图和散点图。【结果】利用筛选出的引物对175个菌株进行PCR扩增,共获得105条多态性条带,多态性比率为100%。在群体平均水平上,基因多样性水平(H)为0.3867,Shannon’s的信息指数(I)为0.5682,表明玉米弯孢叶斑病菌具有丰富的遗传多样性;不同地理种群间的遗传多样性存在一定差异,河南和安徽种群遗传多样性最高,江苏种群较低;年度间相同地理来源的菌群亲缘关系较远,相同年份不同地理来源菌群亲缘关系较近。聚类分析显示所有菌株相似系数为0.51—0.93,在相似系数为0.59水平上,175个菌株被划分为2群5个亚群,亚群间表现出年度间的差异,不同地理种群病菌间存在基因交流,遗传相关性较高;主坐标分析结果与聚类分析结果一致,同一年份的菌株明显聚集在一起。【结论】引起黄淮海地区玉米弯孢叶斑病的病原菌群体存在较高的遗传变异,地域相邻的病菌遗传关系较近;同一地区的菌株在年度间表现出一定遗传距离,而同一年份不同地理来源的菌株遗传距离较近。引起该地区玉米弯孢叶斑病的新月弯孢菌株不是以本地菌源为主,其主要菌源可能来自南方水稻和草坪草或东南亚玉米生产区,但也存在少量存活于地表病残体上的菌株可作翌年的初侵染源。

为明确东北地区水稻纹枯病菌遗传多样性与致病性之间的对应关系,为水稻抗病育种和水稻纹枯病的综合防治提供依据。对2015年采自东北地区水稻主产区的132株水稻纹枯病菌菌株进行了致病力测定和SRAP分析,其中112株为多核菌株(Rhizoctonia solani),20株为双核菌株(Rhizoctonia oryzae)。SRAP聚类分析结果表明:东北地区112株水稻纹枯病菌多核菌株的遗传相似性系数在0.520.97之间,在78%遗传相似水平下,划分为15个聚类组群;20株水稻纹枯病菌双核菌株的遗传相似性系数

明确东北地区玉米大斑病菌交配型组成情况及遗传结构,为进一步深入研究玉米大斑病的发生、流行及防控技术提供理论依据。利用交配型鉴定特异引物对2017年采自辽宁、吉林、黑龙江、内蒙古4个省(自治区)34个市县的57株玉米大斑病菌进行交配型测定,并采用相关序列扩增多态性(SRAP)分子标记技术对供试菌株进行遗传多样性分析。测定结果表明:东北地区玉米大斑病菌主要包括2种交配型,即仅含StMAT1-2基因的a交配型和仅含StMAT1-1基因的A交配型,且a交配型的比例(78.95%)明显高于A交配型(21.05%),表现出明显的不平衡现象。遗传多样性分析结果表明:从100对SRAP通用引物中筛选出多态性较好且稳定的8对引物组合,共扩增出64条条带,不同引物组合对供试菌株扩增条带数量不同,引物组合Me5/Em9和Me8/Em1扩增的条带数量最多,Me3/Em3扩增的条带数量最少,其中多态性条带44条,平均每个引物组合扩增出5.5个多态性条带,多态性位点比率为68.75%。UPGMA聚类分析显示,供试菌株遗传相似系数介于0.76～1.00,在阈值为0.82时,所有菌株被分为4个类群,表现出丰富的遗传多样性。SRAP划分结果表明:类群Ⅰ中菌株均为A交配型,a交配型菌株均聚集于类群Ⅱ中,说明玉米大斑病菌遗传类群和交配型之间存在密切关系,但二者均与菌株地理来源无明显相关性。

从辣椒疫病病土和病株上分离鉴定辣椒疫霉菌(Phytophthora capsici),得到11个致病性和11个非致病性菌株。利用RAPD分子标记对其遗传多样性进行分析,结果表明受试致病性和非致病性辣椒疫霉菌株分别聚为1个组,但其中3个非致病性菌株与致病性菌株聚为1个组。ITS序列分析发现,受试致病性和非致病性辣椒疫霉菌株分别聚为1个组,但是非致病性辣椒疫霉菌的遗传多样性比致病性的高,这说明致病性菌株可能是单系群起源。此外,在辣椒疫霉菌的遗传表型和地理来源方面,致病性和非致病性辣椒疫霉菌之间不存在任何关系,这表明辣椒疫霉菌的起源并不单独依赖其地理来源。

利用同功酶电泳技术对采自国内的23个玉米弯孢叶斑病菌菌株进行可溶性蛋白以及SOD、EST、PPO、MDH、POD等酶系分析,发现不同菌株间存在差异;对菌株进行聚类分析,结果表明,在连锁距离0.36上将所有菌株聚合在一起,大致可以分成7个组,与病菌致病性分组有些一致或相近,但也有些不同或关系不密切。

为明确辽宁省和安徽省玉米弯孢叶斑病菌的生理分化和遗传多样性及其近缘关系。利用UP-PCR、ISSR分子标记方法,对采集于辽宁省和安徽省30株玉米弯孢叶斑病菌进行了遗传多样性分析。从供试引物中筛选获得具有多态性好且稳定的UP-PCR引物4个、ISSR引物12个,分别扩增出27条谱带和76条谱带,多态性条带比率分别为77.78%和89.47%。聚类分析结果表明,UP-PCR阈值在0.662处菌株被分为7个类群,ISSR阈值在0.681处菌株被分为8个类群,玉米弯孢叶斑病菌存在丰富的遗传变异,与地理来源无明显相关性。从稳定性、可操作性和多态性水平来看,ISSR技术更适合于分析玉米弯孢叶斑病菌的遗传多...

测定了源于湖北省棉区的15个棉黄萎病菌单孢菌株(简称湖北菌株)和2个落叶型棉黄萎病菌菌株T9和V991对4个棉花品种上的致病力。采用随机引物聚合酶链反应(RAPD)技术分析了这些菌株的遗传多样性。结果表明:供试的17个棉黄萎病菌之间的致病力存在显著差异(P<0.05)。在各个棉花品种上,15个湖北菌株中都有致病力与T9或V991的致病力差异不显著的菌株。综合分析表明:菌株T9的致病力最强,6个湖北菌株的致病力相当或强于菌株V991,7个湖北菌株的致病力中等,2个湖北菌株的致病力较弱。4个供试棉花品种中中棉12较耐黄萎病。RAPD分析表明供试的27个随机引物(10碱基)中10个可以从17个菌株的...

从60条随机引物中选择12对组合,对玉米弯孢叶斑病菌基因组DNA进行随机扩增,共扩增出128条遗传标记。根据这些标记使用Statistic统计软件对菌株之间相互关系进行聚类分析,结果表明:菌株间最高相似系数是为87%,最低为47%。22个供试菌株在连锁距离0.4范围内全部聚在一起,树状图上的菌株可分成5~6组。a组包括:98-36、98-25、98-17、98-07、98-01和98-28 6个菌株,是遗传基础最接近的一组。

玉米灰斑病现已严重威胁中国北方玉米生产的可持续发展。本研究采用苗期鉴定、成株期鉴定、温室鉴定和田间鉴定等方法,利用玉米自交系和品种对玉米灰斑病菌致病性分化鉴定方法进行了研究。结果表明:玉米苗期和成株期均可用于玉米灰斑病的抗性鉴定,两者鉴定结果有一定的相似性,但利用成株期进行鉴定比较好,因为接种比较容易;利用自交系或品种均可进行抗性鉴定,从效果上看,利用自交系较好,因为利用成株期自交系鉴定法,不同自交系-菌株组合间病级差异较明显,变异系数为47.32%,能有效地区分不同菌株间致病性分化的程度,但是由于成株期品种鉴定法与成株期自交系鉴定法比较,变异系数差异很小,所以成株期品种鉴定法可以作为抗性鉴定...

对来源于国内11省(区)31市(县)的46株金黄壳囊孢菌进行致病性和遗传多样性聚类分析。结果表明:金黄壳囊孢菌的致病性与地理来源无明显关系而与寄主种类有一定的关系,从杨树上分离菌株的致病性强于非杨树上分离的菌株。RAPD分析表明:所有来源的46个菌株可分为2大类群,第1类群包括北京、新疆、辽宁、陕西、吉林、青海、甘肃的全部菌株和黑龙江5个菌株、山东2个菌株、内蒙古1个菌株,第2类群包括四川的全部菌株、内蒙古7个菌株和山东1个菌株。第1类群又可分为北京类群、新疆类群、辽宁类群、甘肃青海混合类群和黑吉青陕甘混合类群5个类群,第2类群可分为内蒙古类群和四川类群2个类群。金黄壳囊孢菌遗传多样性分组与菌...

为了解水稻纹枯病菌群体遗传结构,对福建省三明、龙岩、福州三地区以及广东、黑龙江和辽宁等省的35个水稻纹枯病菌菌株生长速率、致病力进行了比较并进行了RAPD分析。结果表明,供试水稻纹枯病菌群体存在丰富的遗传多样性;RAPD分析将不同地理来源的菌株聚为遗传相近的一类;分析还发现,在群体水平菌丝生长速率与致病力存在一定的相关性,生长速率快,其群体致病力强;对福建省内稻区间的分析发现,来自三明的纹枯病菌群体生长速率和致病力最高,龙岩次之,福州最低。

利用SSR,AFLP两种分子标记方法研究了23个玉米种质材料的遗传多样性,并对这两种分子标记系统进行了比较。利用筛选出的40对SSR引物,检测到了202个等位基因。用12对AFLP引物组,检测到了444条有多态性的带。SSR和AFLP分子标记均有很高的多态性,SSR位点的平均多态性信息量(PIC)值达0 60,而AFLP多态性带比例是72%。两种分子标记结果将玉米种质划分为5组,与系谱分析基本一致,两种分子标记划分的结果也相近。研究认为SSR,AFLP两种分子标记系统均适合于玉米种质的遗传多样性研究。

对UP-PCR(Universally Primed PCR)反应中的一些重要参数进行了优化,建立适合于玉米纹枯病菌的UP-PCR反应体系。对分离自辽宁、吉林、黑龙江等玉米主产区的22个菌株和16个标准菌株进行遗传多态性分析,筛选出7个扩增多态性好且稳定的通用引物,共扩增出105条带,其中多态性条带102条,占总条带数的97.1%。当相似系数为0.685时,可将38株镰孢菌菌株划分为10个类群,其中所有AG1-IA菌株聚为一个类群。聚类分析结果表明,供试菌株的遗传多样性与其所属融合群有着明显的相关性,而与其地理来源之间无明显的相关性。