对采自中国9省(市)不同地理来源和不同品种的玉米丝黑穗病菌[Sporisorium reilianum(Kühn)Langdon&Fullerton]进行了遗传多样性研究。应用随机扩增多态性DNA(random ampilfied polymorphic DNA,RAPD)技术对22个不同地区菌株的DNA进行扩增,经聚类分析结果表明,可将供试菌株基本分成5组。来自不同地区相同品种上的菌株和同一地区不同品种的菌株的DNA多态性存在差异;同一组内的DNA多态性亦有差异,即玉米丝黑穗病菌具有丰富的种内遗传多态性。

【目的】分析苹果轮纹病菌(Botryosphaeria berengeriana)的遗传多样性并确认其优势类群。【方法】对采集分离的64个菌株进行形态特征和致病性测定,对部分菌株的进行了ITS序列测序,采用ISSR分析这些菌株的遗传多样性。【结果】通过形态特征和致病性明确了所分离的64个菌株是苹果轮纹病菌。17个菌株ITS序列与贝格伦葡萄座腔菌(Botryosphaeria berengeriana de Not f.sp.piricola(Nose)Koganezawa et Sakuma)的序列一致,并且被分成两个类型H1和H2。用13条ISSR引物从64个菌株中扩增出121条条带,其中8...

【目的】针对近年频繁暴发的玉米南方锈病,通过分子生物学技术,明确不同地区玉米南方锈病菌的遗传相似性,为研究该病害流行与发生规律和抗病育种提供信息。【方法】利用18对多态性ISSR引物对2011和2012年采集自12个省(自治区、直辖市)的72个菌株进行扩增,分析种群的遗传结构与特征。【结果】在相似系数0.81水平上,72个菌株被划为2群5亚群10组,亚群间表现出年度与地域的一定差异;遗传多样性分析表明菌株群体间存在较高的遗传变异;遗传相似性和遗传距离分析揭示山东与安徽、福建与浙江群体分别具有相对较高的相似性,而海南群体与其它群体遗传距离最远;不同地区病菌群体间缺乏基因交流,遗传相关性较低。【结...

【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...

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。

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。

【目的】筛选抗丝黑穗病菌3号生理小种基因的分子标记,从而实现实验室内对抗丝黑穗病的选择,免去在育种中对抗丝黑穗病的田间鉴定。【方法】本研究采用SSR技术,应用分离群体分组分析法,分别利用恢复系分离群体(2381R/矮四)和保持系分离群体(Tx622B/7050B),筛选抗丝黑穗病菌3号生理小种基因的分子标记。【结果】试验得出结果如下,高粱对丝黑穗病菌3号生理小种的抗性属于质量性状遗传,抗性表现为显性,只要亲本之一抗病,F1代即表现抗病;发现了2个在抗病品系中稳定出现、可作为高粱抗丝黑穗病菌3号生理小种基因标记应用的SSR标记:Xtxp13和Xtxp145。Xtxp13位于B染色体上,Xtxp1...

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。

从2006年到2007年在四川省8个马铃薯主产区采集的晚疫病样本中单孢分离得到91个晚疫病菌菌株。引用国际上通行的两个微卫星标记Pi4B和Pi4G,对这91个菌株的基因型进行遗传多样性分析,鉴定出8个SSR基因型:D-03、D-05、D-06、F-01、F-03、F-06、G-02和H-01;占优势基因型的为F-01和F-06,在群体中所占的比例分别为39.56%和15.38%。不同地区的菌株SSR基因型多样性也不相同。

为明确玉米群体的遗传变异性,利用SSR分子标记技术,采用12株叶片混合、每个群体5个混合样本提取DNA的最优取样方法,对12个玉米群体及6个对照自交系进行遗传多样性分析,试验筛选出86对SSR适宜引物,共扩增出391条多态性带,每个位点上的等位基因数为2～11条,平均5.67条,以GD值0.67为基准,划分为6个类群。蒙A群、蒙B群、中综5号、黄早4为第一类,蒙C群、蒙群1、掖478为第二类,蒙群2、蒙群4、C群1、C群2、Mo17为第三类,蒙群3、C群3、中综7号、B73为第四类,丹340和齐319各单独为一类,该结果与产量SCA效应分析划分结果基本一致。

对33个不同来源的玉米自交系的遗传多样性进行SSR分析,其结果为,自交系间遗传距离在0.1763~0.9490,平均为0.3228。除贞367遗传距离为大于0.90外,其他32个的遗传距离均小于0.51,表明玉米自交系间遗传基础狭窄。33个自交系的遗传距离按类平均法可聚为6类,其中Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ类又分为两个亚类。提高玉米的杂种优势利用水平,必须丰富亲本的遗传基础,扩大其遗传差异。

对种质资源进行遗传关系的研究和遗传多样性评价是玉米育种研究的重要内容,采用形态标记和SSR分子标记2种方法对82份玉米自交系进行了遗传多样性分析。结果表明:用15个表型性状计算它们的欧式遗传距离,其平均遗传距离为50.57,变异范围为9.05~146.23,说明供试自交系遗传多样性丰富,以遗传距离38.06为界,将供试自交系分为6类,其聚类结果与其系谱来源的吻合程度较差;利用筛选出来的63对扩增条带清晰、多态性明显的SSR引物,在供试自交系中共检测出等位基因变异601个,每对引物检测到4~24个等位基因,平均为9.5个,每个位点多态性信息量(PIC值)变幅为0.454 6~0.916 9,平均...

【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。

为明确外源Bt基因的导入对玉米抗病性的影响,本研究以转Bt基因玉米株系和其受体亲本郑58为材料,比较了接种丝黑穗病菌(Sphacelotheca reiliana(Kühn)Clint.)后转Bt基因玉米防御酶系统、激素水平及次生代谢的变化情况,探讨了转Bt基因玉米对病害抗性的相关生理机制。研究结果表明:接种丝黑穗病菌后,转Bt基因玉米在吐丝期的发病率达到24%,单穗总粒重较对照下降18%,百粒重下降12%,而郑58发病率为15%,产量与对照无显著差异。转Bt基因玉米的超氧化物歧化酶(SOD),过氧化物酶(POD),过氧化氢酶(CAT)等防御酶活性比郑58玉米在抵御病害侵染时表现的较弱,丙二醛...