三叶木通种质资源遗传多样性评价及其叶斑病原菌鉴定

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三叶木通(Akebia trifoliata)是一种极具药用价值、食用价值、观赏价值和园林应用价值潜力的植物。随着三叶木通多种价值观的普及和接受,野生资源已无法满足需求,对其进行选育良种和栽培刻不容缓,而三叶木通种质资源收集与评价是进行良种选育和栽培的基础与前提条件。为了完善三叶木通种质资源的评价,选择优质种质,进而为育种和遗传改良、种质创新提供足够的物质基础,本文运用形态学标记、分子标记两种标记方法,对三叶木通实生种质资源进行遗传多样性评价;并且遵循科赫法则对三叶木通叶斑病菌进行分离鉴定,为后续可利用鉴定得到的致病菌种对三叶木通实生种质资源进行抗病性评价、选择具备较强抗病性的种质,也为完善三叶木通种质资源的评价,为创新育种、发挥其经济价值奠定基础。研究结果如下:1、形态标记结果。对96份三叶木通实生种质资源的19个性状(10个数量性状和9个质量性状)进行田间调查,采用描述性统计、相关性分析、主成分分析、聚类分析方法处理数据。发现:10个数量性状的变异系数范围在12.9%-41.4%之间;9个质量性状Shannon遗传多样性指数范围在0.59-1.85之间,除株型外其余8个质量性状都大于1.00;果实性状并非仅仅与果实性状有显著相关性,而叶片性状也并非只与叶片性状有显著相关性;19个性状整合为5个主成分,累积贡献率达到70.867%,第1主成分主要与果实性状有关,第2主成分主要与叶片长宽有关,第3主成分主要与叶片形态有关,第4主成分主要与植株染病情况有关,第5主成分主要与叶片观赏性状相关;由SPSS23.0平方欧氏距离瓦尔德法的系统聚类分析方法将其划分为3大类群,第Ⅰ类有果,为果实叶片较大的类群,第Ⅱ类有果,为果实染病情况较好的类群,第Ⅲ类无果,为株型疏散类型。2、分子标记结果。采用正交试验与单因子试验,建立三叶木通ISSR-PCR反应体系:DNA模板为70ng,Mg2+浓度为2.5 mmo/L,Taq DNA聚合酶用量为0.75U,d NTPs浓度为0.4 mmol/L,引物浓度为0.5μmol/L;筛选出10条清晰稳定、重复性好、多态性高的ISSR引物,对96份三叶木通种质资源进行扩増,多态性位点百分率高达97.42%,Shannon’s信息指数(I)为0.4469,观测等位基因数(Na)为1.9742,有效等位基因数(Ne)为1.4768,Nei’s基因多样性指数(H)为0.2902,表明这批三叶木通种质资源具有极为丰富的遗传多样性,蕴涵着广泛的遗传变异;根据GS值按非加权配对算术平均法(UPMGA)进行聚类分析,96份三叶木通实生种质资源在遗传相似系数0.661为阈值时可将96份三叶木通种质资源聚为3类。3、病原菌鉴定结果。遵循科赫法则,对三叶木通叶片病斑分离、纯化得到4种病原菌。将病原菌的亲缘关系分析结果与其菌落形态特征、培养性状结合起来,对其进行鉴定、确定病原菌菌种,尖孢炭疽菌(Colletotrichum acutatum)、葡萄座腔菌(Botryosphaeria dothidea)、拟茎点霉属(Phomopsis sp.)、细极链格孢(Alternaria tenuissima)。
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