棉花枯萎菌疑似澳大利亚菌株的鉴定及致病力分析

来源 :河北农业大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:ocean_30
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由尖孢镰刀菌萎蔫专化型(Fusarium oxysporum f. sp. vasinfectum,FOV)引起的棉花枯萎病是棉花生产中危害严重的世界性病害之一。已报道棉花枯萎菌存在8个不同的生理小种,分别是1~8号生理小种。目前我国报道的有3号、7号和8号生理小种,其中7号生理小种分布最为广泛,遍布各大棉区;并且7号小种不同群系间存在明显的致病力差异。本课题组前期从河北省棉田分离到3株(H70、F48-1、J114-1)与3号、7号、8号标准生理小种不同的棉花枯萎菌菌株,通过基因序列比对,发现这3株棉花枯萎菌与澳大利亚棉花枯萎菌的亲缘关系较近。本研究通过形态学观察、AFLP技术、看家基因分析、致病力检测等系列研究,初步明确了这3株棉花枯萎菌菌株的遗传分化和致病力类型,为棉花抗病育种和综合防治提供重要理论依据。(一)通过AFLP技术比较了棉花枯萎菌菌株H70、F48-1、J114-1、120-2、180-1、3号、7号和8号标准生理小种以及澳大利亚棉花枯萎菌的亲缘关系。结果表明,在Dice相似系数为0.64~0.93之间,存在较高的遗传多样性。聚类分析表明,在0.71的相似系数水平上,供试的9个菌株被划分为4个AFLP类群(AGsⅠ、AGsⅡ、AGsⅢ和AGsⅣ)。AGsⅠ类群有1个菌株,为3号生理小种标准菌株;AGsⅡ类群有3个菌株,包括2株田间采集的7号生理小种菌株、1株7号生理小种标准菌株;AGsⅢ类群有1个菌株,为8号生理小种标准菌株。AGsⅣ类群中有4个菌株,分别是澳大利亚棉花枯萎菌菌株和3株疑似新菌株(H70、F48-1、J114-1)。基于AFLP多态性划分的类群表明,这3株棉花枯萎菌疑似新菌株与澳大利亚棉花枯萎菌亲缘关系最近。(二)通过翻译延伸因子(EF-1α)基因、磷酸透性酶(PHO)基因和β-微管蛋白(BT)基因序列进行遗传距离分析,结果表明3株疑似新菌株与澳大利亚棉花枯萎菌亲缘关系最近,进一步证明这3株疑似新菌株是与澳大利亚菌株关系较近的棉花枯萎菌。(三)利用营养亲和群法,对供试菌株的遗传分化进行分析。试验结果表明,供试的9个菌株共划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ4个类群:第一个类群是自身亲和菌株,包含一个菌株,是3号生理小种标准菌株,暂命名为VCGⅠ;第二个类群是自身亲和菌株,包含1个菌株,是8号生理小种标准菌株,暂命名为VCGⅡ;第三个类群是包含3个菌株,7号小种标准菌株和2株田间采集的7号生理小种菌株,暂命名为VCGⅢ;第四个类群包含4个菌株,3株疑似新菌株,3株疑似新菌株彼此能够亲和,不与3号、7号、8号小种亲和,暂命名为VCGⅣ。此结果表明,新菌株与我国现有的3号、7号和8号生理小种亲缘关系较远。(四)选用对棉花枯萎病抗性不同的棉花品种,包括感病品种冀棉11、高抗品种中植棉2号、中抗品种冀棉169和海岛棉Pima-51对供试菌株进行致病力测定。结果表明,不同菌株对冀棉11的致病力存在明显差异,在我国分布的3号、7号和8号生理小种菌株均属致病力相对较强的棉花枯萎菌,病情指数均在37.00以上,而3株疑似新菌株均属于弱致病力菌株,病情指数在25.00以下;在冀棉169和海岛棉的测试中不同菌株表现的致病力差异不明显,3号、7号和8号生理小种标准菌株和田间采集的2株7号生理小种致病力略高于3株疑似新菌株;在高抗品种中植棉2号中,不同菌株的致病力差异明显,3号、7号和8号生理小种标准菌株以及田间采集的2株7号生理小种致病力显著高于3株疑似新菌株。致病力结果表明,3株疑似新菌株在供试的棉花枯萎病抗性不同的棉花品种的致病力均较弱。(五)通过设定不同的温度、pH值,比较了3株疑似新菌株与其它6株供试菌株在生物学特性上的差异。结果表明,在温度为20~35℃范围内菌株生长正常,在35~40℃菌株生长缓慢,在45℃时菌株丧失生长能力,最适生长温度为30℃。在pH4.5~10的范围内供试菌株均能生长,最适生长pH值为6.5~7.5。生物学特性测定结果说明,3株疑似新菌株与其它供试菌株在不同的温度、pH值下生长没有差异。
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