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河北省棉花立枯丝核菌菌丝融合群及其再分化的研究

作　者: 王伟娟
导　师: 马平
学　校: 河北农业大学
专　业: 植物病理学
关键词: 立枯丝核菌 菌丝融合群 营养亲和群 致病力测定 AFLP
分类号: S435.62
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


棉苗立枯病是棉花苗期一种多发性常见病害,广泛分布于世界各国棉区。立枯丝核菌(Rhizoctonia solani Kühn)是引起棉苗立枯病的主要病原菌。立枯病菌主要侵染幼嫩棉苗子茎,引起茎基腐直接造成棉花减产。河北省棉区生态条件多样,立枯丝核菌菌系复杂,因此有必要对河北省棉花立枯丝核菌菌丝融合群的归属及其再分化情况以及致病性状况进行研究,明确不同致病力立枯丝核菌的分布情况,为有效防治棉花立枯病奠定基础。本研究从河北省42个主要产棉县市分离纯化得到405个棉花立枯病菌菌株,经鉴定均为立枯丝核菌(R. solani)。经番红O-KOH染色后观察细胞核数目,全部供试菌株均为多核,细胞核数目范围为3-10个,平均为4个。菌丝融合试验表明,其中的397个菌株属于已知的6个菌丝融合群,即AG-1、AG-1-IC、AG-2-1、AG-2-2、AG-4和AG-5,分别占供试菌株的0.49%、0.74%、0.25%、0.74%、94.07%和1.73%;另有8个菌株与标准菌株不融合,占1.98%,表明河北省棉田立枯丝核菌的优势菌系是AG-4融合群。通过选用麦芽蛋白胨改良培养基(MPDAⅡ)进行对峙培养,将6个菌丝融合群菌株划分为14个不同的营养亲和群,其中AG-4融合群分属于6个营养亲和群,分别为AG-4-A、AG-4-B、AG-4-C、AG-4-D、AG-4-E和AG-4-F;融合群AG-1-IC、AG-2-2和AG-5各自分属于2个营养亲和群,分别为AG-1-IC-A、AG-1-IC-B、AG-2-2-A、AG-2-2-B、AG-5-A和AG-5-B;融合群AG-1和AG-2-1分别属于不同的营养亲和群,其中亲和群AG-4-A是优势菌丝融合群(AG-4)中的优势菌群,也是河北省棉花立枯病菌中最主要的优势致病菌群。说明河北省棉田立枯丝核菌各菌丝融合群内确有不同程度的分化。培养性状观察结果表明:各菌丝融合群间在菌落的颜色、形状、气生菌丝量和菌核的颜色、形状、结构、分布方面及培养基颜色等培养特点上呈现显著差异。同时,同一菌丝融合群内的各营养亲和群代表菌株间,培养性状亦有较大差异。温度适应性测定结果表明:各测试菌株最低生长温度为5-7℃,最适生长温度为23-25℃,91.18%的代表菌株最高生长温度为37-40℃。温室条件下采用棉花品种中棉所12号测定了不同菌丝融合群及其各营养亲和群代表菌株的致病力差异,结果表明融合群AG-4对棉花的致病力最强,其次是融合群AG-2-2,均造成棉苗死亡;融合群AG-1-IC虽致病,但并不致死苗。上述三类融合群平均病情指数分别为80.46、80.08和47.46。各菌丝融合群及其营养亲和群相对致病力强弱顺序依次为:AG-4-A>AG-4-B>AG-4-C>非融合类>AG-5-A>AG-2-2-B> AG-4-D>AG-2-2-A>AG-1>AG-4-E>AG2-1>AG-5-B>AG-4-F>AG-1-IC-B>AG-1-IC-A。研究发现强致病力菌群AG-4-A主要分布在邢台棉区,AG-4-B和AG-4-C主要分布在衡水棉区。温度和土壤含水量对各菌丝融合群、营养亲和群致病力的共同作用测定结果表明:在一定的温度和土壤含水量范围内,两者的互作有利于各菌丝融合群、营养亲和群致病力的增强。在同一温度下,随着土壤含水量的升高,不同AG、VCG菌株的致病力明显增强,当平均病情指数在某一含水量下达到最高时,各AG、VCG的致病力就会随着这一土壤含水量的升高而减弱。随着温度的升高,不同AG、VCG菌株的致病力明显增强,但平均病情指数达到最高时的土壤含水量不变。本研究进一步采用AFLP分子标记技术对不同菌丝融合群的代表菌株进行了DNA指纹分析,并建立了适合本研究的AFLP分析的反应体系。采用CTAB法提取棉花立枯丝核菌基因组DNA,经PstⅠ/HaeⅢ限制性内切酶酶切连接后进行预扩增和选择性扩增。利用筛选的PstⅠ/HaeⅢ引物组合P-AA/H-AC对6株棉花立枯丝核菌菌株进行AFLP分析。结果表明,致病力不同的融合群的AFLP指纹图谱具有很高的多态性,反映了菌系间存在丰富的遗传多态性。

全文目录


摘要  4-6
Abstract  6-12
1 引言  12-18
  1.1 丝核菌的研究历史  12
  1.2 丝核菌属的特征  12
  1.3 丝核菌的分群  12-13
  1.4 立枯丝核菌的分类特征  13
  1.5 立枯丝核菌（R.solani）的菌丝融合群（AGs）  13-15
  1.6 双核类丝核菌  15
  1.7 营养亲和群的划分  15
  1.8 AFLP-银染法检测病原真菌群体遗传多态性  15-17
  1.9 研究目的及意义  17-18
2 试验材料  18-21
  2.1 菌丝融合群标准菌株  18
  2.2 供试棉花品种  18
  2.3 试剂  18-19
    2.3.1 菌丝融合群判定染液  18
    2.3.2 菌丝细胞核数目观察试剂  18
    2.3.3 AFLP 所用试剂  18-19
  2.4 抗生素及浓度  19
  2.5 培养基  19
  2.6 主要药品及仪器  19-21
    2.6.1 药品  19-20
    2.6.2 仪器  20-21
3 试验方法  21-31
  3.1 分离物的采集、分离、纯化及鉴定  21-22
    3.1.1 分离物的采集  21
    3.1.2 分离物的分离  21
    3.1.3 分离物的纯化  21
    3.1.4 分离物的鉴定  21-22
  3.2 AG 的判别  22
  3.3 VCG 的判定  22-24
    3.3.1 营养亲和群判定所用培养基的筛选  22-23
    3.3.2 营养亲和群的判定  23-24
  3.4 AG、VCG 的生物学特征的观察比较  24-25
    3.4.1 各AG、VCG 培养性状观察比较  24
    3.4.2 各AG、VCG 代表菌株在各温度梯度下菌丝生长速度的测定  24-25
  3.5 各AG、VCG 致病力的测定  25-26
  3.6 温度和土壤含水量对各AG、VCG 致病力强弱的影响  26-27
    3.6.1 土壤含水量的设定方法  26
    3.6.2 实验设计  26-27
  3.7 不同菌丝融合群的AFLP 分析  27-31
    3.7.1 各AG 代表菌株的菌体培养及收集  27
    3.7.2 各AG 代表菌株菌丝DNA 的提取与检测  27-28
    3.7.3 AFLP 引物与接头的准备  28
    3.7.4 AFLP 分子标记反应体系及程序  28-29
    3.7.5 聚丙烯酰胺凝胶电泳  29-31
4 结果与分析  31-55
  4.1 分离物的采集、分离、纯化和立枯丝核菌的鉴定  31-33
    4.1.1 分离物的采集与分离  31-32
    4.1.2 分离物的纯化与立枯丝核菌的鉴定  32-33
  4.2 AG 的判别  33-37
    4.2.1 菌丝融合性观察  33-35
    4.2.2 AG 判别结果  35-36
    4.2.3 各立枯丝核菌菌丝融合群出现频率  36-37
  4.3 VCG 的判定  37-40
    4.3.1 营养亲和群判定所用培养基的筛选  37-38
    4.3.2 各融合群内不同营养亲和群的判定  38
    4.3.3 各营养体亲和群的出现频率与分布  38-40
  4.4 AG、VCG 的生物学特征的观察与比较  40-45
    4.4.1 立枯丝核菌培养性状观察  40-41
    4.4.2 各AG、VCG 的生物学特征差异  41-43
    4.4.3 不同营养亲和群代表菌株在各温度梯度下的菌丝生长速度的测定结果  43-45
  4.5 各AG、VCG 的致病力比较  45-46
  4.6 温度和土壤含水量对各AG、VCG 致病力强弱的影响  46-51
    4.6.1 土壤含水量对出苗率的影响  46-47
    4.6.2 土壤含水量对各AG、VCG 致病力强弱的影响  47-48
    4.6.3 温度对各AG、VCG 致病力强弱的影响  48-49
    4.6.4 温度和土壤含水量对各AG、VCG 致病力强弱的联合影响  49-51
  4.7 不同菌丝融合群间DNA 的AFLP 分析结果  51-55
    4.7.1 各AG 代表菌株菌丝DNA 的提取  51
    4.7.2 酶切连接  51-52
    4.7.3 PCR 预扩增  52
    4.7.4 PCR 选择性扩增  52-53
    4.7.5 AFLP 引物筛选  53
    4.7.6 各AG、VCG 代表菌株菌丝DNA 的AFLP 分子标记  53-55
5 讨论  55-59
  5.1 立枯丝核菌的分类  55
  5.2 菌丝融合群的组成  55-56
  5.3 营养亲合群的分化  56
  5.4 各 AG、VCG 培养性状的观察  56-57
  5.5 各 AG、VCG 致病力的测定  57
  5.6 温度和土壤含水量对各 AG、VCG 致病力强弱的联合影响  57-58
  5.7 AFLP 技术在立枯丝核菌遗传多态性研究中的应用  58-59
6 结论  59-60
参考文献  60-64
在读期间发表的学术论文  64-66
作者简历  66-67
致谢  67-68

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中图分类: > 农业科学 > 植物保护 > 病虫害及其防治 > 农作物病虫害及其防治 > 经济作物病虫害 > 纤维作物病虫害 > 棉病虫害
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