苎麻疫霉抗甲霜灵突变株对棉苗的致病力及其遗传

研究了苎麻疫霉抗甲霜灵(Mt^r)突变株对棉苗的致病力及其遗传,结果显示,抗性突变株对棉苗的致病力与其野生型亲本间无显著差异。而Mt^r突变株XC-6-2对棉苗的致病力在其无性第1代(ZG₁)单孢株间及其与亲本间均存在极显著差异,且XC-6-2对棉苗的致病力性状在单游动孢子第2代(ZG₂)持续发生分离;XC-6-2单卵孢第1代(OG₁)对棉苗的致病力间亦存在极显著差异。上述结果提示,抗甲霜灵突变株对棉苗的致病力在无性单孢和单卵孢子后代间均不能稳定遗传。对比研究发现,野生型亲本菌株XC-6对棉苗的致病力在单游动孢子和单卵孢后代有相似的遗传规律,且单游动孢子群体对棉苗致病力的变异系数较其单卵孢株间的变异系数大。     

KMnO4和H2O2刺激掘氏疫霉卵孢子萌发对单卵孢株生物学性状的影响

 本文对经KMnO₄、H₂O₂刺激掘氏疫霉(Phytophthora drechsleri)卵孢子萌发建立的单卵孢株群体应用于掘氏疫霉遗传研究的可行性做了研究。2个掘氏疫霉菌株(A₁、A₂交配型各1株)经聚碳膜间隔配对产生的卵孢子用KMnO₄、H₂O₂以及不用上述氧化剂处理分别建立K、H、C 3个单卵孢株群体(卵孢子萌发率8-16%)。在群体水平上对来自同一亲本的上述3个群体生物学性状比较结果表明,H₂O₂处理刺激卵孢子萌发不影响生长速度、菌落形态、耐35℃高温生长、致病力及交配型的遗传稳定性,所建立的单卵孢株群体可用于上述性状的遗传研究;KMnO₄处理导致掘氏疫霉A₁和A₂交配型在自交后代各自分离为A₁、A₂、A₁A₂和A₂、A₁A₂,但不影响其他生物学性状的遗传稳定性,所建立的单卵孢株群体可用于除交配型性状以外的其他生物学性状的遗传研究,不宜用于交配型正常遗传规律的研究。用KMnO₄处理掘氏疫霉A₁或A₂交配型菌株单株自交产生的卵孢子,从A₁菌株自交后代获得A₂和A₁A₂以及从A₂菌株自交后代获得A₁A₂交配型单卵孢株的结果说明,掘氏疫霉异宗配合菌株体内可能同时包含控制A₁和A₂交配型的遗传因子,在正常条件下有1种交配型遗传因子不表达。KMnO₄处理可望作为揭示交配型遗传本质的有用试验手段。     

大豆疫霉根腐病菌单游动孢子的毒性遗传与变异

 采用离体叶柄伤口接种法测定大豆疫霉根腐病菌44号生理小种单游动孢子连续3代或4代分离后代的毒性,结果表明:从S1中选择与亲本相比毒性不发生变异的1号单游动孢子菌株(44号生理小种)和变异最大的30号单游动孢子菌株(1号生理小种)继续分离2代或3代,单游动孢子毒性变异趋势主要是从44号生理小种变异为3号生理小种,也有变异成毒性公式为7或1a,7的单游动孢子。大豆疫霉根腐病菌无性世代毒性变异几率很高,多数单游动孢子毒性在分离后代中都发生变异,产生不同的小种或毒性公式,并且毒性变异基本不能稳定遗传。     

恶疫霉有性生殖交配行为的研究

 对同宗配合疫霉种——恶疫霉(Phytophthora cactorum Schroter)抗甲霜灵突变株和抗地茂散突变株的抗药性在游动孢子和卵孢子后代的遗传分析,筛选到抗性分别由细胞核纯合显性单基因控制的抗甲霜灵突变株和由细胞质可稳定遗传的线粒体基因控制的抗地茂散突变株。将携带抗甲霜灵对地茂散敏感(即Mt^rCn^s)标记的亲本与携带抗地茂散对甲霜灵敏感(即Mt^sCn^r)标记的亲本共同培养,在200个有性生殖单卵孢后代中检测到携带3种不同抗药性标记的单孢株,其中32株携带Mt^rCn^s标记,165株携带Mt^sCn^r标记,另有3株同时携带双亲的标记性状即MtrCnr。结果表明:恶疫霉种内不同菌株共同培养时,有性生殖以配对亲本的各自自交为主,同时配对亲本间也可发生一定频率的杂交。     

辣椒疫霉产毒缺陷与抗药性突变体筛选及其遗传特性

采用MNNG诱变与自交（S1－S3）纯合的方法,从辣椒疫霉的游动孢子群体中,筛选出1株带有抗霜脲氰标记的产毒缺陷突变体、2株抗甲霜灵的产毒突变体。产毒缺陷菌体和产毒菌株均对茄门甜椒致病,但产毒缺陷菌株的致病力降低一半,证明辣椒疫霉的致病显症过程与毒素作用有关,病菌毒素是重要的致病因子。此外,突变菌株的抗药性和产毒缺陷表型在无性游动孢子后代和有性孵孢子后代群体中均可稳定遗传。在姐妹配对F2代卵孢子群体中,辣椒疫霉毒素产生和对甲霜灵的抗性为不完全显性基因所控制,而对霜脲氰的抗性为完全显性基因所控制。     

KMnO_4和H_2O_2刺激掘氏疫霉卵孢子萌发对单卵孢株生物学性状的影响

本文对经KMnO_4、H_2O_2刺激掘氏疫霉(Phytophthora drechsleri)卵孢子萌发建立的单卵孢株群体应用于掘氏疫霉遗传研究的可行性做了研究。2个掘氏疫霉菌株(A_1、A_2交配型各1株)经聚碳膜间隔配对产生的卵孢子用KMnO_4、H_2O_2以及不用上述氧化剂处理分别建立K、H、C 3个单卵孢株群体(卵孢子萌发率8—16%)。在群体水平上对来自同一亲本的上述3个群体生物学性状比较结果表明,H_2O_2处理刺激卵孢子萌发不影响生长速度、菌落形态、耐35℃高温生长、致病力及交配型的遗传稳定性,所建立的单卵孢株群体可用于上述性状的遗传研究;KMnO_4处理导致掘氏疫霉A_1和A_2交配型在自交后代各自分离为A_1、A_2、A_1A_2和A_2、A_1A_2,但不影响其他生物学性状的遗传稳定性,所建立的单卵孢株群体可用于除交配型性状以外的其他生物学性状的遗传研究,不宜用于交配型正常遗传规律的研究。用KMnO_4处理掘氏疫霉A_1或A_2交配型菌株单株自交产生的卵孢子,从A_1菌株自交后代获得A_2和A_1A_2以及从A_2菌株自交后代获得A_1A_2交配型单卵孢株的结果说明,掘氏疫霉异宗配合菌株体内可能同时包含控制A_1和A_2交配型的遗传因子,在正常条件下有1种交配型遗传因子不表达。KMnO_4处理可望作为揭示交配型遗传本质的有用试验手段。     

恶疫霉有性杂交后代的生物学研究

 将2个带有不同抗药性标记的恶疫霉菌株配对,培养36 d后诱导其卵孢子萌发,从3760个单卵孢株中,获得50株带有双亲标记的杂交个体。对其中32株杂交个体的生长速率、有性和无性繁殖能力、卵孢子和游动孢子萌发率、致病力及对高温的耐受力等生物学性状进行测定。结果显示,测试的32株杂交个体在LBA培养基上均能较好地生长,有24株的杂交个体的生长速率介于2亲本之间;在LBA和SL培养基上,大多数杂交个体均能产生较大数量的卵孢子,有37%的杂交个体在SL培养基上产卵孢子能力显著大于双亲,仅有1个杂交个体不产生卵孢子;在人工培养条件下,大多数供试杂交个体可以产生较大数量的孢子囊,其中15株杂交个体产孢子囊能力处于双亲之间;被测的杂交个体产生的卵孢子或游动孢子均可以萌发形成有效的单孢株,有22株的杂交个体的卵孢子萌发率大于50%;被测的杂交个体接种在苹果上都有较强的致病力,有16株杂交个体的致病力显著大于双亲。表明在群体水平上恶疫霉有性杂交后代具有较强的生活能力,提示同宗配合恶疫霉不同菌株间的有性重组,对该种的群体遗传多样性可能具重要作用。     

几种不同来源的苎麻疫霉菌在棉花上的致病力测定

用菌丝块创伤接种测定分离自棉苗、棉铃、苎麻和构树上的苎麻疫霉菌对棉花致病力，结果表明来源于不同寄主的苎麻疫霉菌对棉苗和棉铃的致病力存在明显的分化。来自棉花（棉苗和棉铃）的菌株致病力较强，来自苎麻和构树的菌株对棉苗和棉铃的致病力较弱。来自棉花上的不同苎麻疫霉菌株对棉苗的致病力存在一定的差异，但对棉铃的致病力差异不明显。     

安徽省辣椒疫霉交配型的分布及在无性后代的遗传

 测定了采自安徽省岳西、潜山、和县、合肥、寿县、淮南、阜南、亳州等不同地区的64 株辣椒疫霉菌株的交配型,并用10 μg / mL 的甲霜灵处理A1 交配型的菌株HN8 和A2 交配型的菌株HN3,分别获得抗性突变菌株HN8-Mrt和HN3-Mrt,进一步测定交配型在HN8、HN3 及其抗性突变株游动孢子后代中的遗传稳定性。结果发现,供试菌株中A2 交配型58 株(占90． 6% );A1 交配型6 株(占9. 4% ),未发现A0 、A1 A2 和A1 ,A2 交配型;A2 交配型全省各地均有分布,A1 交配型只出现在和县、淮南和阜南3 地;HN8-Mrt与HN8、HN3-Mrt与HN3 的交配型分别相同,各菌株单游动孢子后代的交配型均与其亲本分别相同。结果说明,辣椒疫霉交配型在安徽的分布呈不均等的态势,其中以A2 型占绝对优势;用甲霜灵处理不会诱导辣椒疫霉交配型的变异,交配型在辣椒疫霉的游动孢子后代中能稳定遗传。     

棉苗疫菌与棉铃疫菌的关系研究

棉苗疫菌和棉铃疫菌分别是造成棉花苗期和棉铃病害的主要病原菌。以往鉴定证明,棉苗疫菌与棉铃疫菌是同种疫菌——苎麻疫霉(Phytophthora boehmeriae Sawada),但它们存在一些差异,尤其表现在对棉苗和棉铃的致病力不同,因而又将它们划为不同生理小种(籍秀琴等,1982)。本文在收集了10省(市)25株棉铃疫菌和7株棉苗疫菌的基础上,对其进行了重新鉴定,着重研究比较了它们对棉苗和棉铃的致病力差异。     

疫霉蛋白激发子PB90对病原菌生长与致病力的影响

 激发子PB90是由棉疫病菌分泌的可诱发非寄主植物系统获得抗病性的一类新型蛋白激发子。本文就该激发子在棉疫病菌生长发育及致病过程中的作用进行了研究。采用胶体金标记发现该激发子主要分布在棉疫病菌的细胞壁上,该激发子可以分泌到细胞外;在离体条件下,PB90的多克隆抗体并不抑制棉疫病菌游动孢子的萌发和孢子萌发后形成菌落的能力,而且抗体包埋的游动孢子仍能激发非寄主植物烟草的过敏性坏死反应;但是,抗体的包埋处理可以使棉疫病菌的游动孢子丧失对棉花的致病力。结果表明,特异性存在于细胞壁上的疫霉蛋白激发子PB90是棉疫病菌的一种重要的毒性因子,在病菌对棉花的致病过程中具有重要作用;此外本研究结果还提示PB90并不是惟一能诱导非寄主烟草过敏性反应的棉疫病菌激发子,除了PB90之外,棉疫病菌还能产生其它的激发子诱导烟草的过敏性坏死反应。     

棉铃疫病菌(Phytophthora boeh meriae)对甲霜灵的抗性遗传研究

 本文在实验室条件下,经药物直接诱变,筛选获得棉铃疫病菌(Phytophthora boehmeriae Sawada)抗甲霜灵突变株,研究了其抗药性性状的遗传。结果表明,棉铃疫病菌易对甲霜灵产生抗性,抗性菌株对甲霜灵的抗性水平可高达其敏感亲本的5161.3倍以上;部分抗性菌株的抗药性性状在无性及有性单孢后代均可稳定遗传,另有部分抗性菌株的抗性性状在无性单孢后代出现分离甚至完全丧失。初步认为,供试棉铃疫病菌对甲霜灵的抗性遗传可能与细胞质遗传因子有关     

大豆疫霉菌单孢分离物生物学性状的遗传变异研究

 本文研究了大豆疫霉菌单游动孢子无性分离物和自交单卵孢子分离物的菌丝生长速率、菌落形态、同宗配合性状、产孢量以及对甲霜灵敏感性的遗传变异。结果表明:菌落形态、生长速率和同宗配合性状在单游动孢子后代和自交后代可稳定遗传,控制上述性状的遗传因子是纯合的;大豆疫霉菌的游动孢子产生能力和对甲霜灵的敏感性在单游动孢子后代和自交后代中均发生连续性变异,表明这两种性状可能是数量遗传性状,也可能控制这两种性状的基因为杂合基因或细胞质遗传因子。     

Oospore Production of Phytophthora infestans in Potato and Tomato Leaves

ABSTRACT Fungal, host, and environmental factors affecting sexual reproduction of Phytophthora infestans in planta were studied. Intact and detached leaves were coinoculated with sporangia of various combinations of A(1) and A(2) mating-type isolates; leaves were incubated under various conditions, and oospore production was estimated microscopically within whole, clarified leaflets. Some A(1) + A(2) isolate combinations were more reproductive than others, whereas some potato genotypes better supported oospore formation than others. Tomato usually supported more oospore formation than potato. To induce oospore formation, A(1) and A(2) sporangia were usually mixed at a 1:1 ratio. Ratios of 1:19 to 19:1, however, also allowed abundant production of oospores. Optimal temperatures for sexual sporulation ranged from 8 to 15 degrees C, but oospores also were produced at 23 degrees C. Oogonia developed 5 to 6 days after sporangial coinoculation, and oospores developed after 8 to 10 days. Light had little effect on oospore formation in both tomato and potato leaves provided that initial lesions were established under photoperiodic conditions. Although A1 and A(2) sporangia usually were mixed before inoculation on leaves to obtain oospores, we found that discrete A(1) and A(2) lesions produced on opposite sides of the midvein of tomato leaves also induced oospore formation in the midvein and adjacent tissues. Oospores also formed when the two halves of the leaves were cut and separated at 3 days after sporangial coinoculation, which corresponded with the appearance of late blight lesions. The continuous supply of moisture to infected leaves was essential to oospore production. No oospores or oogonia formed in severely diseased plants kept at 50 to 80% relative humidity. Such plants did allow some oospore formation when kept continuously wet for 2 weeks in plastic boxes or tents. Detached leaves floated on water supported the highest sexual sporulation. Under optimal conditions of wetness and temperature, as many as 100 oospores per mm(2) of tissue were observed.     

Variability Resulting from Selfing and Outcrossing in Phytophthora cactorum

Self and hybrid oospore progeny and zoospore progeny of two pairs of Phytophthora cactorum mutants carrying a metalaxyl-resistance (M^r) nuclear gene or a chloroneb resistance (Cn^r) mitochondrial gene were compared for variation in growth rate, production of sporangia and oospores, and pathogenicity. Zoospore progeny were relatively uniform, whereas oospore progeny resulting from both selfing and outcrossing displayed great dissimilarity in all the traits tested. For pathogenicity, both pairs of tested mutants had greater variation in hybrid progeny than self progeny. For growth rate and oospore production, the same is true only for the first pair, but not the second pair. The variation in sporangium production displayed by one parental self progeny was greater than that by hybrid progeny in both pairs tested. These results show that isolates and traits selected for study have considerable effect on the variation in hybrid and self progeny and suggest that different mechanisms may be operating in creating variation in these two types of progeny. Received 23 October 2000/ Accepted in revised form 11 January 2001