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链格孢属(Alternaria Nees)真菌分布广泛、寄主范围广,可作为寄生菌、腐生菌和共生菌等,是经济上有非常重要意义的一类真菌。该属真菌常引起多种农作物、经济作物和果树林木等重要病害,造成严重的经济损失。对链格孢属真菌,尤其是其中短喙的种类,即小孢子链格孢种的分类一直缺乏有效区分方法,主要原因在于缺乏完善的系统发育与分类体系,给链格孢的分类和鉴定造成很大困难,因此建立有效的种级分类标准十分重要。在苹果生产上,链格孢病原菌可引起苹果斑点落叶病、霉心病和黑点病等叶部及果实病害,给果农带来严重的经济损失,其病原种类多属于小孢子链格孢。由于链格孢分类的问题使得苹果链格孢的准确鉴定也一直很困难。本研究利用大量链格孢模式菌株,期望通过新基因标记的开发、筛选及位点区分力评价,建立小孢子链格孢的新的分类体系;基于该体系,对苹果主要叶部及果实病原链格孢进行病原学的系统评价。本论文主要取得以下研究结果: 1. 构建了小孢子链格孢分子系统发育新体系:通过基因组数据的分析,获得一个在小孢子链格孢种间呈现丰富多样性的基因位点APM,该位点位于交配型基因簇上APN2到 MAT1 之间的非编码基因区域,并设计了对该位点特异扩增的 PCR 引物对APM-F/APM-R)。 对新开发的APM位点,及内部转录间隔区序列(ITS)、内聚半乳糖酶(endoPG)、OPA10-2、甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GAPDH)、翻译延伸因子(TEF)、RNA 聚合酶大亚单位(RPB2)、链格孢过敏原基因(Alta1)、三磷酸腺苷酶(ATP)、钙调蛋白(CAL)、磷酸甲酚二苯酯-磷酸甘油脱氢酶-磷脂酰转移酶(PGS1)、DNA聚合酶催化亚基(REV3)和翻译相关蛋白(TMA22)等位点,进行多样性、核苷酸多态性(π)、有效信息位点数目(PI)等的系统评价与分析,筛选出5个适合链格孢系统发育分析基因位点:APM、Alta1、ATP、CAL和PGS1。利用5个基因位点核苷酸序列联合多基因系统发育可以有效区分小孢子链格孢种。 2. 基于新分子系统发育分类体系,对小孢子链格孢种进行了重新评价,明确了链格孢(Alternaria alternata)种的界限,将18个小孢子链格孢种变为链格孢(A. alternata)的异名。建议将 15 个小孢子链格孢种作为独立种:分别为六出花链格孢(A. alstroemeriae)、乔木链格孢(A. arborescens)、甜叶菜链格孢(A. betae-kenyensis)、孜然链格孢(A. burnsii)、胡萝卜生链格孢(A. daucifolii)、损毁链格孢(A.destruens)、水葫芦链格孢(A. eichhorniae)、梨黑斑链格孢(A. gaisen)、棉链格孢(A. gossypina)、鸢尾生链格孢(A. iridiaustralis)、水葫芦生链格孢(A. jacinthicola)、粗柠檬链格孢(A. limoniasperae)、亚麻链格孢(A. lini)、长柄链格孢(A. longipes)和土耳其链格孢(A. turkisafria)作为独立的种。 3. 系统鉴定了我国苹果病原链格孢的种类,明确了我国苹果叶部和果实病害链格孢病原。将我国小孢子链格孢菌鉴定为4个种:链格孢(A. alternata)、近似链格孢(A. alternatoideGY Sun & Jiling Dang)、隘缩链格孢(A. constrictumGY Sun & Jiling Dang)和多瘤链格孢(A. tuberculataGY Sun & Jiling Dang),其中A. alternatoide、A. constrictum和A. tuberculata为新种。致病性分析显示,上述4个种都是苹果斑点落叶病、霉心病和黑点病等的病原。 研究发现部分菌株归属Alternaria sect. Ulocladioides组,通过GAPDH–Alta1–MAT (1-2-1)–AGA多基因系统发育将其鉴定为新种,苹果生链格孢(A. malicolaGY Sun &Jiling Dang),该种为苹果黑点病的新病原,是斑点落叶病和霉心病的潜在病原。 4. 来自不同寄主部位和地理来源苹果病原链格孢存在丰富多态性。基因间间隔区(IGS)存在高度多样性,可用于链格孢种群的区分。在苹果链格孢中,发现该区域核苷酸序列存在较高变异,通过序列比对后将供试的链格孢A. alternata划分为5个类型;近似链格孢A. alternatoide划分为4个类型;隘缩链格孢A. constrictum划分为4个类型;多瘤链格孢A. tuberculata划分为3个类型。这些类型与菌株地理来源有一定的对应关系。