炭疽病病原种类及群体遗传多样性研究

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炭疽病是一种重要的全球性病害,多发生在热带、亚热带等高温湿热的地区。该病害在我国发病尤为严重,能够引起叶斑、烂果等,造成农作物、蔬菜等减产。每年由炭疽病造成的损失无法估计,因此对我国炭疽病病原进行分类鉴定以及群体遗传多样性进行研究很有必要。本研究从四川雅安、泸州、攀枝花、成都、宜宾、西昌、温江、双流以及广西、云南、海南、湖南等地共计采集到164份不同寄主的病害样品。采用直接单孢分离和组织分离两种方式,共计获得炭疽菌株102个。通过形态特征的观察(菌落特征、孢子形态大小、附着胞的特征等)进行分类鉴定,从中选出55个典型菌株以胶孢炭疽菌特异性引物CgInt和尖孢炭疽菌特异性引物CaInt2进行种特异性检测,结合rDNA-ITS区的PCR扩增对这55个炭疽菌株进行分子鉴定,并对以rDNA-ITS区、β-微管蛋白-2-基因、钙调蛋白基因序列构建的系统发育树进行分析,选取柑橘、苹果、辣椒进行致病性测定,进行遗传多样性的研究。研究结果显示:从不同的寄主上分离到的102个菌株依据其形态特征可鉴定为三类:胶孢炭疽菌(C.gloeosporioides)、尖孢炭疽菌(C. acutatum)和平头炭疽菌(C. truncatum)。各菌株的菌落特征、分生孢子形态与大小、分生孢子盘的大小等表现出一定的差异性,表明炭疽菌在形态学上具有丰富的多样性。供试菌株中胶孢炭疽菌为95株,约占所有菌株的93.1%,为优势种;尖孢炭疽菌为6株,约占供试菌株的5.9%;仅有一株编号为YJH的炭疽被鉴定为平头炭疽菌(C. truncatum)。通过以rDNA-ITS区序列、β-微管蛋白-2-基因、钙调蛋白基因的序列构建的系统发育树进行分析,3个序列均能揭示炭疽菌种间的差异,均将供试菌株聚为三类,这与形态学鉴定的结果相同。但是rDNA-ITS区序列和p-微管蛋白-2-基因的序列只能有效地揭示炭疽菌属的种间的分化,而无法有效地揭示胶孢炭疽菌种内的分化,胶孢炭疽菌以较高的相似度聚为一类。而以钙调蛋白基因的序列构建的系统进化树,可信度较高,既能够能有效的揭示群体的种间差异也可以有效地揭示胶孢炭疽菌种内的遗传分化。本研究未发现聚类结果与寄主类型和地理来源有明显的相关性。系统进化树显示了炭疽菌属丰富的遗传多样性。致病性测定结果显示供试菌株的致病能力出现了分化现象。可致病的菌株被划为三个不同的等级。测定结果显示所有的供试菌株对柑橘都有致病能力。49%的供试菌株致病性较强。而对于辣椒和苹果来说,有部分菌株不致病,大多数菌株的致病性中等。各菌株的致病性强弱与地理来源和寄主种类没有明显的相关性。
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