我国不同地区辣椒疫霉群体遗传结构和抗药性分析

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由辣椒疫霉(Phytophthora capsici Leonian)引起的植物疫病是毁灭性的植物病害,严重影响着全世界蔬菜等农作物的产量和品质。辣椒疫霉群体遗传结构和对杀菌剂的敏感性变化直接影响着病害的发生与流行。为有效防治植物疫病,本论文对来自全国6大地区(华东、华北、西南、西北、东北和华南)以及美国(1个)的55个辣椒疫霉菌株进行了遗传多样性和对杀菌剂当家品种的抗性分析,获得如下的研究结果:1、利用直接配对法测定了55个辣椒疫霉菌株的交配型。结果显示,我国不同地区菌株交配型为A1或A2,这两种交配型在我国各地区都有分布。除华南地区只有A2交配型以外,其他地区A1和A2交配型的比例接近1:1。2、利用7对SSR引物(Pcap1、Pcap3、Pcap、Pcap5、Pcap6、Pcap7和 Pcap8)分析了辣椒疫霉群体的遗传多样性。①首先建立了SSR扩增产物检测过程中一种基于荧光测序技术的高通量低成本分析技术TP-M13-SSR。②基于该技术,利用这7对SSR引物检测出21个等位基因,平均每个位点检测出3个等位基因,每个位点至少可以检测出2个等位基因。χ2卡方检验表明在7个SSR位点中,5个位点(Pcap1、Pcap4、Pcap6、Pcap7和Pcap8)的等位基因频率差异极显著。7对引物中,Pcap3的基因多样性(Gene diversity)和多态性信息含量(Polymorphism Information Content)最高,Pcap8的基因多样性和多态性信息含量最低。③共鉴定出辣椒疫霉群体中存在32种SSR基因型,其中检测出西南地区菌株具有8种基因型,AB是优势基因型,所占频率为34%。在华北地区菌株中检测出10种基因型,DG是主导基因型,所占的频率为31%。在华东地区菌株中共检测到12种基因型,其中基因型DI的比例最高,为21%。3个基因型(AA、AB和BD)各出现过2次,其余基因型都只出现了一次。④地区种群中,华东地区种群的遗传多样性最为丰富。美国菌株与中国菌株之间存在较强的遗传分化。3、利用十字交叉法测定了辣椒疫霉菌株对甲霜灵、烯酰吗啉和丁吡吗啉的抗药性。结果表明,丁吡吗啉对辣椒疫霉的抑制效果最好,ECso值为0.2156-4.5993μg/mL,最不敏感菌株的ECso值为最敏感菌株的21.33倍。不同地区采集的菌株对甲霜灵、烯酰吗啉和丁吡吗啉的敏感性存在较大差异。4、采用紫外诱变和药剂驯化的方式获得6个丁吡吗啉抗性菌株,其抗性倍数在5.5645-73.7288之间。在不含药的PDA(Potato Dextrose Agar)平板上转代培养15代后,抗性菌株的抗药性没有丢失。抗性菌株的交配型与亲本菌株一致,说明抗药性的产生不会影响交配型。抗性菌株在不含药PDA培养基上的生长速率明显低于亲本菌株,说明抗药性的产生影响了菌丝的生长速率。分析这些抗性菌株和12个对照菌株对氟吗啉和双炔酰菌胺的敏感性,发现辣椒疫霉菌株对丁吡吗啉与对烯酰吗啉、氟吗啉和双炔酰菌胺等其他CAA类的药剂存在交互抗性。本论文建立并利用TP-M13-SSR技术分析了辣椒疫霉群体的遗传结构,测定了辣椒疫霉菌株对杀菌剂当家品种的敏感性并进行了抗药性分析,研究结果将为防控由辣椒疫霉侵染引起的植物疫病提供寄主品种布局和化学农药施用的科学指导依据。
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