武汉梅树及其它园艺作物炭疽病的病原多样性研究

论文摘要

炭疽病是世界性的植物病害,对许多作物构成严重威胁,尤其在热带、亚热带地区。有多种炭疽菌可引起作物炭疽病,其中胶孢炭疽菌是一类重要的植物病原真菌,寄主范围十分广泛,给农业生产造成严重的经济损失。本研究从11种寄主植物（包括果树、蔬菜、花卉、林木）炭疽病中分离获得323个炭疽菌菌株。根据形态特征,除1个菌株为尖孢炭疽菌（Colletotrichumacutatum）,1个为草莓炭疽菌（Colletotrichum fragariae）外,17个菌株被鉴定为胶孢炭疽菌（Colletotrichum gloeosporioides）,借助rDNA-ITS序列分析充分表明,形态鉴定的胶孢炭疽菌都符合胶孢炭疽菌的特征。本研究自武汉梅树上分离、获得的246个炭疽菌菌株,在形态特征、致病性、分子遗传水平等方面都具有较大的差异。按菌落形态、色素分泌、拟菌核产生、分生孢子及孢子梗形态和大小等方面特征将梅树炭疽菌分为7大类型。其中发现Ⅵ型和Ⅶ型菌株在PDA培养基上可以连续产生大量的有性后代。7种类型的菌株只能侵染梅树、樱树、梨树、苹果、桃树、杏树等蔷薇科园艺植物,不能侵染吉祥草、柑桔、大叶黄杨、豇豆、紫荆、高粱等其它科植物,而梅树炭疽菌只能侵染同属于蔷薇科的植物,并且这些菌株也存在着明显的致病力分化。依据致病力可将梅树炭疽菌分为强、中、弱三类。各类型菌株ITS序列表明它们均属于胶孢炭疽（Colletotrichumgloeosporioides）。用UPGMA平均聚类法对36个梅树炭疽菌菌株的进行RAPD聚类分析,发现梅树炭疽菌菌株间存在丰富的遗传多样性。在相似水平53%,供试菌株可以分为两大类:第Ⅰ类:M9-1、M4-1、M11-2、N23-2、M9-2、M22、H44-1、M11-1、M17、H43-2、H43-1、M100、M24、M119-1、N9、N36-2、N46、N1-1、N47、N14-1、H35-1、M110、M47、H40-2、H11-1、M1-3、M12-2、N43-2、M85;第Ⅱ类:M20、H32-1、M105、M70、M48、M57-2、M10-1。所聚类群与形态学上分成的7种类型没有相关性,与和致病力分化所形成的强、中、弱三类也没有相关性。说明分离自同种植物的同种炭疽病病菌的不同菌株之间存在丰富的遗传多样性。自常见的紫荆、大叶黄杨、柑桔、草莓、麦冬、散尾葵、广东万年青、白菜、辣椒、高粱10种常见的园艺植物上共分离、获得炭疽病菌菌株78个。对其中12个菌株ITS序列的分析表明,除1个来自辣椒的菌株为尖孢炭疽菌（C.acutatum）,1个来自草莓的为草莓炭疽菌（C.fragariae）外,其他10个菌株均为胶孢炭疽菌（C.gloeosporioides）。另外,自发病草莓上分离得到草莓叶斑病病原菌菌株CM-6,对其进行了形态学鉴定和分子鉴定,确定其病原为草莓昏暗枝梗茎点霉（Dendrophma obscurans）,并对其菌丝和产分生孢子的最适温度及pH值进行研究。结果表明,CM-6菌株在10-40℃范围内菌丝都能生长,15-35℃分生孢子都能产生,其中菌丝生长和产孢的最适宜温度均是25-30℃;在适宜的温度下,光照对菌丝生长和产孢均有促进作用;CM-6菌株在pH 3-10范围内菌丝都能生长,其中最适宜pH值是6。在pH 4-9范围内都能产生分生孢子,pH值6-7时最适合产孢。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 前言
• 1 植物炭疽病
• 2 植物炭疽病的病原菌
• 2.1 炭疽菌（Colletothrichcum）的分类
• 2.1.1 炭疽菌属（Colletothrichcum Cda.）属名的确立
• 2.1.2 炭疽菌属真菌的早期分类学
• 2.1.3 炭疽菌属真菌的现代分类学
• 2.1.4 炭疽菌属真菌分类学发展趋势
• 3 植物炭疽病的病害循环
• 3.1 植物炭疽菌的越冬
• 3.2 植物炭疽菌的传播
• 3.3 植物炭疽菌的侵染策略及侵染机制
• 3.3.1 植物炭疽菌的侵染策略
• 3.3.2 植物炭疽菌的侵染机制
• 4 本研究的目的和意义
• 第二章 梅树炭疽菌的多样性研究
• 1 材料与方法
• 1.1 材料
• 1.2 方法
• 1.2.1 样品的采集
• 1.2.2 梅树炭疽病病原菌的分离
• 1.2.3 梅树炭疽菌菌株的形态学鉴定
• 1.2.4 梅树炭疽菌菌株的分子鉴定
• 1.2.5 梅树炭疽菌菌株的致病力测定
• 1.2.6 温度对梅树炭疽菌菌株的影响
• 1.2.7 pH值对梅树炭疽菌菌株的影响
• 2 结果与分析
• 2.1 样品的采集
• 2.2 梅树炭疽菌病原菌的分离
• 2.3 梅树炭疽菌菌株的形态学鉴定
• 2.4 梅树炭疽菌菌株的分子鉴定
• 2.4.1 菌株基因组DNA的提取
• 2.4.2 核糖体DNA基因转录间隔区序列的PCR扩增
• 2.4.3 转化子的PCR检测
• 2.4.4 菌株的ITS序列分析
• 2.5 梅树炭疽菌菌株的致病力测定
• 2.6 温度对梅树炭疽菌菌丝生长的影响
• 2.7 pH值对梅树炭疽菌菌丝生长的影响
• 3 结果与讨论
• 第三章 梅树炭疽菌的RAPD多样性研究
• 1 材料与方法
• 1.1 材料
• 1.1.1 菌株
• 1.1.2 引物
• 1.2 方法
• 1.2.1 菌丝的收集及基因组DNA的提取
• 1.2.2 RAPD反应条件优化
• 1.3 RAPD分析
• 2 结果与分析
• 2.1 RAPD反应物及反应程序的优化
• 2.1.1 DNA模板浓度对RAPD结果的影响
• 2+浓度对RAPD结果的影响'>2.1.2 Mg²⁺浓度对RAPD结果的影响
• 2.1.3 dNTP浓度对RAPD结果的影响
• 2.1.4 引物浓度对RAPD结果的影响
• 2.1.5 退火温度对RAPD的影响
• 2.2 RAPD优化结果
• 2.3 RAPD结果分析
• 2.3.1 RAPD扩增
• 2.3.2 RAPD扩增的聚类分析
• 3.结论与讨论
• 第四章 不同寄主炭疽病病原菌的分离及鉴定
• 1 材料与方法
• 1.1 材料
• 1.2 方法
• 1.2.1 不同寄主炭疽病发病症状的观察、病原菌的分离及鉴定
• 1.2.2 不同寄主炭疽病病原菌的ITS序列聚类分析
• 2 结果与分析
• 2.1 不同寄主炭疽病发病症状的观察
• 2.2 不同寄主炭疽病病原菌的分离
• 2.3 不同寄主炭疽病病原菌的分子鉴定
• 2.4 不同寄主炭疽病病原菌ITS序列的聚类分析
• 3 结论与讨论
• 第五章 草莓叶斑病的病原鉴定及特性分析
• 1 材料与方法
• 1.1 材料
• 1.2 方法
• 1.2.1 草莓叶斑病发病症状及回接
• 1.2.2 草莓叶斑病病原CM-6菌株的形态学观察
• 1.2.3 草莓叶斑病病原CM-6菌株的分子鉴定
• 1.2.4 温度和光照对CM-6菌株菌丝生长和产孢的影响
• 1.2.5 pH值对CM-6菌株菌丝生长和产孢的影响
• 2 结果与分析
• 2.1 草莓叶斑病发病症状及病原菌回接
• 2.2 草莓叶斑病病原CM-6菌株的形态学观察
• 2.3 草莓叶斑病病原CM-6菌株的ITS鉴定
• 2.4 温度和光照对CM-6菌株菌丝生长和产孢的影响
• 2.5 pH值对CM-6菌株菌丝生长的和产孢影响
• 3 结论与讨论
• 结论与讨论
• 1. 结论
• 2 讨论
• 3.下一步的研究
• 参考文献
• 附录 RAPD扩增所用到的菌株的典型菌落形态