我国黄淮麦区小麦全蚀病菌的遗传多样性及其拮抗细菌的筛选

【摘要】小麦全蚀病是由禾顶囊壳小麦变种Gaeumannomycesgraminis(Sacc.)Arx&Olivervar.triticiWalker引起的侵染小麦根部的一种毁灭性病害,在我国黄淮麦区发病比较严重,给小麦的生产造成了巨大的损失。本研究采用GGT-RP:NS5和GGA-RP:NS5两对特异性引物分别对采自河南、山东和江苏3省的76株小麦全蚀病菌进行变种鉴定,以期了解我国黄淮麦区小麦全蚀病菌的组成分布。结果表明,所分离菌株都为禾顶囊壳小麦变种。根据rDNA-ITS序列进行了系统发育学分析,供试菌株可划分为Q1和Q2两个基因型。所分离菌株中,31株为Q1型,45株为Q2型。对2012年分离自河南省的59个菌株进行了致病力测定,结果表明Q1型菌株致病力平均为50.4,而Q2型致病力平均为50。不同基因型菌株群体之间的致病力没有明显差异。为了解其病菌群体组成和遗传多样性,从小麦全蚀病菌的基因组中筛选了8对多态性较好的SSR标记,利用这些标记对我国黄淮麦区的116个小麦全蚀病菌株进行了分析。结果表明所开发的8对SSR引物共可扩增出34条清晰的谱带,供试菌株间具有较高的多样性。8个SSR标记的平均等位基因数(Na)为4.25个,多态信息含量(PIC)的平均值为0.66。供试菌株的有效等位基因数(Ne)和基因遗传多样性指数(H)平均分别为1.46和0.27。漯河群体的遗传多样性水平最高,周口群体的遗传多样性水平最低。不同群体间遗传距离(Nei)都比较小,为0.0199-0.1153,其中徐州和周口群体间的遗传距离最大,周口和驻马店两个群体间的遗传距离最小。AMOVA分析结果表明,小麦全蚀病菌群体间和群体内都存在着一定的遗传分化,群体间的遗传变异占总变异的10%,群体内遗传变异占90%。6个群体间存在较高的基因流。聚类分析结果表明,小麦全蚀病菌的群体结构与地理来源有一定的关系。大量研究表明,根际拮抗细菌可以作为潜在的小麦全蚀病生防菌。本研究从江苏省徐州市丰县小麦田根际土壤中分离获得1200株假单胞属细菌,经过连续2次筛选,获得10株(S29,S73,S169,S14,S170,S131,S132,Z56,Z31,Z37)对小麦全蚀病菌拮抗效果明显的菌株。根据生理生化特性及16SrDNA序列系统发育分析,确定10株拮抗菌皆为产荧光假单胞细菌,其中S169、S170及S14为P.putida;菌株S29为P.azotoformans;菌株Z31和Z37为P.vranovensis;S131、S132、S73和Z56为P.fluorescens。10个菌株都产生蛋白酶；7个菌株产生嗜铁素；所有菌株均不产生几丁质酶。基因检测表明,所有菌株都不含2,4-二乙酰基间苯三酚、吩嗪-1-羧酸、吡咯菌素、藤黄绿脓素产生相关基因。温室防效测定结果表明：菌株S169,S14,S170,S131,S132,Z56,Z37对小麦全蚀病都有一定的控制作用,其中菌株S29、S73和Z31对小麦全蚀病的防效较好,平均防效都达到25.4%。
【作者】冯彦霞；
【导师】于汉寿；陈怀谷；
【作者基本信息】南京农业大学，微生物学，2013，硕士
【关键词】小麦全蚀病菌；基因型；微卫星；遗传多样性；拮抗细菌；鉴定；

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