论文部分内容阅读
花生黑腐病(Cylindrocladium black rot of peanut,简称CBR)是我国进境植物检疫性病害。该病害的病原真菌是寄生柱枝孢菌(亦称为花生黑腐病菌)Cylindrocladiumparasiticum Crous.Wingfield& Alfenas,有性阶段为冬青丽赤壳菌Calonectria ilicicolaBoedijn& Reitsma。2009年在我国广东省首次发现花生黑腐病菌的入侵危害,引起严重的花生黑腐病和大豆红冠腐病(Red crown rot of soybean,简称RCR)。本研究对花生黑腐病菌的分布与危害进行了调查和鉴定,对该菌的形态学特征、生物学特性、致病性和分子遗传多样性进行了研究,并测定了我国部分主栽花生品种对花生黑腐病菌的抗病性,为我国制定花生黑腐病菌的防控策略和措施提供科学依据。主要研究结果如下:
1.花生黑腐病菌的分布与危害调查和鉴定。以普查和定点调查相结合的方法,对花生黑腐病菌在广东省以及广东省周边的江西和福建等省进行调查,采集疑似病害标本,在室内进行病原菌的分离培养、形态学鉴定和β-微管蛋白(β-tubulin)基因部分序列的PCR扩增、产物测序和同源性比较等分子生物学鉴定。结果发现:由花生黑腐病菌引起的花生黑腐病在广东省的粤东、粤西和粤北的多个市县均有分布,在广东省周边的江西省和福建省的局部地区也有分布;花生黑腐病主要是零星发病,但是,个别地块发病率可达80％以上,甚至完全失收。在广东省的个别地方,发现了寄生柱枝孢菌引起的大豆红冠腐病,多为零星发病。这是花生黑腐病菌在我国分布危害的首次调查。另外,在田间的病害调查过程中,还发现了一种与花生黑腐病的症状非常相似的花生病害,通过病原菌的分离培养、形态学鉴定、致病性测定和ITS基因片段序列的PCR扩增、产物测序和同源性比较等分子生物学鉴定,将该病害鉴定为花生基腐病(Peanut Foot Rot),其病原菌为侵管新赤壳菌(Neocosmospora vasinfecta E.F.Smith),无性阶段为枝顶孢菌(Acremonium sp.)。该病原菌分生孢子为椭圆形,透明,单细胞,3-15×1-5μm;子囊果,表面光滑,有少许附属丝,具孔口;子囊圆柱形的,薄壁,101-161×10-15μm具短柄,5-27μm,包含8个子囊孢子;子囊孢子单行整齐排列,黄白色,球形至椭圆形,7-16×7-12μm。这是我国大陆花生基腐病的新纪录。
2.花生黑腐病菌的生物学特性研究。选取33个花生黑腐病菌菌株在五种培养基上进行菌丝线性生长速率、分生孢子产生和子囊果产生等生物学特性的测定。结果发现:燕麦培养基(OMA)最适宜菌丝生长,OMA和V8培养基最适宜产生分生孢子,V8培养基和真菌合成培养基(SF)最适宜产生子囊果,PDA最适宜培养微菌核。
3.花生黑腐病菌的致病性测定。首先,对花生植株分别采用分生孢子灌根法、微菌核接种法和麦粒接种法进行了比较研究,结果表明:麦粒接种法比较理想,该方法最为简单、方便,在接种35天后,植株死亡率可达到88.9%。然后,选用麦粒接种法,测定111个菌株的致病性。结果表明,供试的菌株表现出不同的致病力;三个致病力群体的菌株数量中中等致病力菌株最多,其次为弱致病力菌株,强致病力菌株最少。结果暗示,寄主柱枝孢菌可能存在致病力分化的现象。进一步对菌株的生物学特性、分离地区和致病性进行综合分析,结果表明:供试菌株的致病类型与分离地区、菌丝生长速率均无相关性。
4.广东省花生主栽品种对花生黑腐病菌的抗病性测定。选取不同地区不同致病力强度菌株5株,对9个花生主栽品种进行品种抗性进行温室接种测定。结果表明,供试品种中,抗性较好的品种为航花2号,平均死亡率为12.5%,最感病品种为粤油52号,平均死亡率高达55.O%。
5.花生黑腐病菌的遗传多样性研究。首次采用简单序列重复区间(Inter-SimpleSequence Repeat,ISSR)标记技术的方法,从19条随机引物中筛选出7个扩增引物,对花生黑腐病菌的92个菌株进行了遗传多样性分析。共扩增出73条普带,多态位点65个,平均多态位点9.3个,多态位点百分率89.0%。从ISSR标记聚类树状图可以看出,供试的92个菌株的相似系数处于0.64-0.96之间,总体遗传变异性较低。根据遗传相似性,可将92个花生黑腐病菌菌株划分为5个ISSR类群。来自不同地区的菌株,可以分布在用一个ISSR类群中,即这些菌株之间存在相对较高的遗传相似性;同样,来自同一个地区的不同菌株,可以分布在不同的ISSR类群中,即这些菌株存在一定的变异性,各群体之间的亲缘关系与分离地区是否存在相关性还需要进一步的研究。