小麥全蝕病菌的遺傳組成和病害的防治技術(shù)研究.pdf

1、近年來(lái)，小麥全蝕病和紋枯病在我國(guó)黃淮和長(zhǎng)江下游麥區(qū)的發(fā)生呈上升趨勢(shì)，現(xiàn)已成為該地區(qū)小麥上的主要病害。了解該地區(qū)小麥全蝕病菌組成、分布，對(duì)了解病害的發(fā)展和預(yù)測(cè)病害發(fā)生具有重要意義。為減少病害的危害，目前也急需對(duì)病害的控制技術(shù)進(jìn)行篩選。
　　 為此，首先從黃淮麥區(qū)的河南、山東、安徽和江蘇4省采集和分離了104株小麥全蝕病病菌，采用GGT-RP∶ NS5和GGA-RP∶ NS5兩對(duì)特異性引物對(duì)病菌基因組DNA進(jìn)行PCR擴(kuò)增，從而鑒定這

2、些菌株的變種類(lèi)型。結(jié)果表明，所分離菌株都為禾頂囊殼小麥變種。對(duì)3種小麥全蝕病菌基因型的分析方法進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)ITS序列分析的方法是禾頂囊殼小麥變種下分型的可靠方法。對(duì)核糖體rDNA部分序列進(jìn)行的系統(tǒng)發(fā)育學(xué)分析結(jié)果表明，根據(jù)rDNA ITS1區(qū)的序列，供試菌株可劃分為兩個(gè)基因型，與國(guó)外小麥全蝕病菌基因型的分類(lèi)描述有所不同，我們暫將這兩個(gè)基因型命名為Q1和Q2型。所分離菌株中，Q1型菌數(shù)量高于Q2型。河南菌株中，2010年和2011年兩種

3、基因型菌株的比例不同，這種變化與病害發(fā)展和防控措施的實(shí)行有無(wú)關(guān)系還需進(jìn)行進(jìn)一步的研究。
　　 為了解該區(qū)域病菌的致病力，首先比較了小麥全蝕病菌致病力的3種接種測(cè)定方法和2種病情分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。比較結(jié)果表明，以蛭石為培養(yǎng)基質(zhì)、麥種下2cm接種菌絲塊的接種方法和0-6級(jí)的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，可比較有效和準(zhǔn)確的測(cè)定小麥全蝕病菌的致病力。對(duì)2010年和2011年分離自黃淮麥區(qū)的104株小麥全蝕病菌進(jìn)行了致病力測(cè)定，結(jié)果表明供試菌株的致病力存在明顯差異。

4、不同地區(qū)菌群間致病力差異不顯著，Q1型和Q2型菌株間的致病力沒(méi)有顯著差異。
　　 利用公共的真菌基因組數(shù)據(jù)庫(kù)資源，對(duì)小麥全蝕病病菌G.graminis及與其親緣關(guān)系較近的M.oryzae和M.poae三種真菌基因組中SSRs的結(jié)構(gòu)類(lèi)型、分布、豐度及最長(zhǎng)序列等進(jìn)行了系統(tǒng)分析并做了比較。結(jié)果表明:這三種真菌基因組中的SSRs非常豐富，分別為13221、9977和11422個(gè)。編碼基因的序列中二、四、五核苷酸重復(fù)基序的SSRs豐富度要

5、低于全基因組中SSRs的豐富度，而三、六核苷酸重復(fù)基序的SSRs豐富度要高于全基因組中SSRs的豐富度。G.graminis基因組中二、三、四、五、六核苷酸重復(fù)基序的SSRs豐富度要遠(yuǎn)高于M.oryzae和M.poae基因組中的同類(lèi)SSRs，說(shuō)明G.graminis基因組可能具有較高的變異度。本研究對(duì)禾谷頂囊殼小麥變種基因組中SSRs的豐度、出現(xiàn)頻率及最長(zhǎng)基序的分析為快速、便捷地設(shè)計(jì)多態(tài)性豐富的SSRs引物提供了有益的信息。
　　

6、 在對(duì)已公布的禾頂囊殼小麥變種菌株R3-111a-1基因組中SSR組成和結(jié)構(gòu)分析的基礎(chǔ)上，選取不同核苷酸重復(fù)方式的較長(zhǎng)重復(fù)基序，根據(jù)其兩端的保守序列設(shè)計(jì)17條引物。利用2010年分離菌株對(duì)這些引物進(jìn)行篩選，獲得4對(duì)擴(kuò)增多態(tài)性較好的引物G7、G9、G14、G17。這4個(gè)SSR標(biāo)記共可以獲得50個(gè)等位基因，每個(gè)基因座的等位基因數(shù)為2-7個(gè)，平均數(shù)為5個(gè)。應(yīng)用以上的4個(gè)SSR標(biāo)記對(duì)2010年從黃淮麥區(qū)分離的52個(gè)菌株進(jìn)行了遺傳分析。4個(gè)標(biāo)記

7、可把52個(gè)菌株分為兩個(gè)大的簇。群體遺傳分析的結(jié)果表明，江蘇病菌群體的遺傳多樣性水平最高，其次為山東群體，河南和安徽群體的多樣性水平最低。84％的變異來(lái)自于群體內(nèi)，只有16％的變異來(lái)自于群體間，4個(gè)群體間的基因流(Nm)為2.604。以安徽和山東群體的遺傳相似性最高。群體分析的結(jié)果說(shuō)明，安徽和河南的小麥全蝕病菌可能分別來(lái)自于山東病區(qū)。
　　 殺菌劑種子處理是目前小麥全蝕病防治的主要方法，為了篩選高效安全的藥劑。首先測(cè)定了多種殺菌劑

8、對(duì)小麥全蝕病菌的抑菌活性，并對(duì)殺菌劑在不同濃度下的防效以及對(duì)小麥的安全性進(jìn)行了盆栽試驗(yàn)。室內(nèi)毒力測(cè)定結(jié)果表明:甾醇脫甲基化抑制劑類(lèi)殺菌劑(DMIs)對(duì)小麥全蝕病病菌菌絲生長(zhǎng)有顯著的抑制作用，其中氟喹唑、氟環(huán)唑、三唑醇、咪鮮胺、戊唑醇和苯醚甲環(huán)唑的平均EC50值分別為0.03，0.03，0.06，0.07，0.10和0.24 mg/L。盆栽試驗(yàn)結(jié)果表明:硅噻菌胺和苯醚甲環(huán)唑在推薦濃度下對(duì)小麥全蝕病有很好的防治效果，并且對(duì)小麥出苗、苗高沒(méi)有

9、顯著影響;咯菌腈的防效與苯醚甲環(huán)唑相似，但對(duì)小麥出苗有輕微的抑制作用;其它幾種殺菌劑對(duì)小麥全蝕病也能起到很好的防治效果，但是對(duì)小麥的生長(zhǎng)有一定的抑制作用。從防治效果、對(duì)小麥安全性以及抗藥性治理方面綜合考慮，將硅噻菌胺、苯醚甲環(huán)唑和咯菌腈等交替或混合使用是防治小麥全蝕病比較好的策略。
　　 紋枯病是長(zhǎng)江中下游小麥上的重要病害，稻秸稈還田是該地區(qū)廣泛推廣的農(nóng)業(yè)栽培措施。為了解稻秸稈還田對(duì)小麥根圍拮抗細(xì)菌和小麥紋枯病發(fā)生的影響，本研究

10、通過(guò)多年的田間試驗(yàn)，利用基于培養(yǎng)的方法比較了稻秸稈還田2年和3年小區(qū)小麥根圍和非根圍的細(xì)菌和真菌群體。結(jié)果表明，稻秸稈還田可增加小麥根圍和非根圍的產(chǎn)熒光假單胞菌菌落形成單位的數(shù)量。稻秸稈還田土壤中的產(chǎn)熒光假單胞菌在總細(xì)菌中的比例高于非覆蓋土壤。利用平板對(duì)對(duì)峙法測(cè)定了分離細(xì)菌菌株對(duì)禾谷絲核菌Rhizoctonia cerealis的拮抗作用，并根據(jù)16s rDNA的部分序列對(duì)菌株進(jìn)行了鑒定。測(cè)定結(jié)果表明，與其他種的細(xì)菌相比，假單胞桿菌對(duì)禾