黄麻炭疽菌代表性菌株分离鉴定及应用核心种质的构建

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黄麻,为锦葵科(Malvaceae)黄麻属(Corchorus)一年生草本植物,是世界上最重要的韧皮部纤维作物之一。炭疽病会严重影响黄麻纤维的产量和品质,明确炭疽病病原菌致病力并构建一批优异的应用核心种质是促进黄麻遗传育种、挖掘优异基因和提高生产利用的必要途径。本研究对中国黄麻主产区采集得到的黄麻炭疽病病原菌样本进行分离鉴定和致病力测定;对黄麻抗病种质资源进行了抗性评价,并构建了一批黄麻应用核心种质;最后通过SSR荧光标记毛细管电泳技术构建了黄麻应用核心种质的DNA分子身份证。主要结果如下:1.在实验室前期分离鉴定我国黄麻主产区炭疽病病原菌92个菌株的基础上,进一步分离纯化,结合形态学特征鉴定,从中选取11个代表性病原菌菌株,对r DNA-ITS和LSU区域进行基因序列分析。系统进化树显示,菌株ZZ4、GX19等10个菌株为胶胞炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides),菌株CS3为黑线炭疽菌(Colletotrichum dematium)。从分子水平上证实中国黄麻主产区近年炭疽病发生的病原菌类型主要有胶孢炭疽菌和黑线炭疽菌。2.为了明确这11个代表性炭疽病病原菌的致病力,以福黄麻3号和福农5号为材料,分别在福州市和三明市两地进行人工接种的致病力测定。根据病斑大小,可将炭疽菌11个代表性菌株的致病力划分为强、中、弱3个类型。其中,菌株GX19的致病力较强,在福州地区病斑大小分别为11.70±2.79 mm、16.40±5.82 mm,在三明地区病斑大小分别为13.00±1.56 mm、13.40±2.32 mm。而黑线炭疽菌菌株CS3在福州和三明两地的病斑较小,说明胶孢炭疽菌和黑线炭疽菌间致病力也存在差异,黑线炭疽菌的致病力可能比胶孢炭疽菌弱。3.利用强致病力菌株GX19对300份黄麻种质资源进行抗性鉴定,可划分为高抗、抗、中抗、中感、感和高感6个类型。其中爱店野生种、巴麻72-1、广巴矮等40份种质表现为高抗,占总数的13.33%。在300份黄麻种质资源的2016-2018年农艺性状统计基础上,结合2019年对农艺性状进一步鉴定和抗性种质的筛选,本研究筛选出纤维产量高、纤维品质好、抗逆、生育期适宜、适宜机械化等优异的应用核心种质,加上4份骨干亲本,按特性可分为16个应用型,剔除不同组内同一种质,共58份品种。构建的黄麻应用核心种质可促进黄麻遗传育种和挖掘优异基因。4.为了便于黄麻应用核心种质的鉴定、保护和智能化管理,本研究采用SSR荧光标记毛细管电泳技术分析了12对荧光核心引物的多态性,共检测出140个多态性位点。将毛细管电泳得到的分子量数据以数字+英文字母方式编码,选取12对荧光核心引物的组合,成功构建出58份应用核心种质的字符串、条形码和二维码等三种形式的DNA分子身份证。以上结果可为促进黄麻种质资源的高效利用及快速分子鉴定提供科学依据。
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