中国马铃薯晚疫病菌交配型分布与无毒基因Avr1和Avr4的遗传多样性

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由致病疫霉(Phytophthora infestans)引起的马铃薯晚疫病已经成为制约马铃薯生产的主要因素之一,本试验对我国马铃薯主要种植区的马铃薯晚疫病菌进行了大范围随机抽样研究,明确目前我国马铃薯晚疫病菌交配型的分布及无毒基因Avr1和Avr4的遗传变异,从而进一步了解我国马铃薯晚疫病菌的表现型与基因型,为培育马铃薯的新品种和建立可持续型友好型的综合病害防治策略提供科学依据。  本研究采用对峙培养的方法,对2012-2013年采自全国11个省市的马铃薯晚疫病菌菌株群体进行了交配型鉴定,结果表明1004个菌株中A1交配型有566株,所占比例为56.4%,剩下的均为自育型,所占比例为43.6%,本试验中未发现A2交配型。其中11个群体中的北方群体有5个,分别为黑龙江,内蒙古,河南,山西和山东,北方群体中A1交配型出现的频率分别为36.36%、76.12%、78.26%、100.00%和84.4%;在广东、贵州、湖北、重庆、福建和云南6个南方群体中,A1型所占的比例为97.26%、23.93%、95.24%、14.29%、48.78%和0;对采自全国11个群体的马铃薯晚疫病菌交配型检测结果进行卡方检验后发现,这11个群体的马铃薯晚疫病菌交配型分布情况有极显著性差异,各个群体之间的交配型分布情况非常不一致。  对福建、云南、广西、贵州、宁夏、甘肃6个马铃薯晚疫病菌群体Avr1和Avr4的遗传多样性进行分析后发现,无毒基因Avr1的遗传多样性较高,而无毒基因Avr4的遗传多样性相对比较低。绘制两种无毒基因单倍型地理分布图和单倍型亲缘关系图表明:无毒基因Avr1的在全国6个群体间的地理分布差异较大,而且单倍型之间的亲缘关系比较复杂。对于无毒基因Avr4所有群体中都出现了单倍型H7,而且无毒基因Avr4的单倍型亲缘关系比较简单。对全国6个群体Avr1和Avr4的群体遗传分化进行评估显示,无毒基因Avr4的群体遗传分化程度不明显,而Avr1的群体遗传分化程度较高,这可能与无毒基因的功能作用大小有关。对两种无毒基因进行中性检验和错配分布发现,两个无毒基因均处于群体扩张状态。
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