新疆北部棉花黄萎病菌培养特性、致病型、致病性分化及ISSR遗传变异研究

【目的】明确当前新疆北部棉区黄萎病菌菌系变异和致病力分析情况。【方法】从新疆北部植棉区获得17个棉花黄萎病菌单孢菌系,对其培养特性、致病型、致病力以及ISSR遗传变异进行了研究。【结果】供试17个菌株全部为菌核型,其中落叶型菌系(Defoliating type,D型)有13个,占76.5%;非落叶型菌系(Non-defoliating type,ND型)有4个,占23.5%;D型平均病指(58.72)略高于ND型平均病指(52.7)。在泗棉3号上D型平均病指高于ND型,而在奥3503上D型平均致病力低于ND型。供试菌株按强、中、弱三个致病力类型划分,分别占94.12%、5.88%和0%。ISSR遗传分化与致病型具有一定的相关性,大部分的D型和ND型处于各自不同分支。研究结果还发现,同一地块分离的菌株xj13-3(1)、xj13-3(2)和xj13-3(3)虽同为D型,但ISSR标记可将3个菌株分到不同的亚群上。【结论】试验结果表明了新疆北部棉花黄萎病菌遗传变异关系的复杂性。     

河北省棉花黄萎病菌致病性与ISSR遗传分化

 从河北省17个主要植棉县采集棉花黄萎病株,分离获得52个黄萎病菌单孢菌系,对其培养特性、致病性和ISSR(Inter-simple sequence repeat)遗传分化进行了研究。菌系培养性状研究表明,在采集的52个菌系中,菌核型菌系最多,其次是菌丝型,最少的是中间型,3种类型菌系分别占总菌系的51.9%,38.5%和9.6%。利用7个抗、感不同的鉴别寄主在光、温、湿可控的生长室鉴定了病菌的致病性,供试菌系可分为致病力强、中、弱3种类型(Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型),分别占供试菌系的51.9%,21.2%和26.9%。在供试菌系中存在比落叶型菌系致病力还要强的非落叶型菌系。基于病情指数的聚类分析结果表明,河北省棉花黄萎病菌系存在明显致病力分化,但与地理来源无关。菌核型菌系和中间型菌系多表现为强致病力或中等致病力,而菌丝型菌系的致病力变化较大。在136个ISSR标记中,80个属于多态性标记,多态性位点百分率达58.8%。基于ISSR的聚类分析结果表明,河北省棉花黄萎病菌的遗传分化较小,并且遗传分化与地理来源相关。     

河北省棉花黄萎病菌致病性的研究

在棉花苗期采用塑料营养钵底部定量注菌液法接种，于昼温２５～２６℃，夜温２０～２２℃的人工培养室中测定了自河北省重点植棉县分离的４０个棉花黄萎病菌单孢菌系和外地５个菌系的致病性。以中棉石系亚、海岛棉海７１２４、陆地棉９３抗１２、辽棉５号、冀棉１１号、农大３６５６个品种为鉴别寄主，以病情指数作为划分抗、感类型的标准，根据在鉴别寄主上的反应，４５个供试菌系可被划分为致病力强的Ⅰ型、致病力中等的Ⅱ型和致病力弱的Ⅲ型，分别占５３．５％、２８．９％、１７．８％。Ⅰ型菌系除使中棉表现抗（耐）病外，海岛棉和陆地棉均表现感病。该类菌系遍布冀中南棉区，其中有７个菌系可使部分品种表现落叶，证明河北省已有落叶型菌系存在。试验还表明，海７１２４、９３抗１２、冀棉１１号和农大３６５４个棉花品种对黄萎病鉴别力较强，可作为鉴别寄主加以应用     

新疆棉花黄萎病新型菌株NH1致病性鉴定及抗病分析

为抗病育种提供新的强致病力资源菌株,分析新疆主要产棉区棉花黄萎病病原菌的形态特征、菌系变异和致病力分化情况,探究菌株的抗病水平。本研究从新疆南、北疆植棉区共采集35株棉花黄萎病病杆,经分离纯化、形态鉴定及菌落观察,筛选出1株致病力较强的菌株NH1作为供试菌株。采用鉴别寄主法,检测发现NH1菌株对20个不同抗性的寄主品种均有表现不同程度的致病力。抗性鉴定结果显示,参与鉴别寄主的20个品种材料中未出现免疫或高抗的材料,表现抗病的材料有5个,占鉴定材料的25%;感病品种11个,占鉴定材料的55%;耐病的材料4个,占鉴定材料的20%。根据病情指数进行划分,NH1菌株的相对病情指数为37.1,大于30.1,生理型鉴定为1号生理小种,PCR鉴定为落叶型。结果表明,NH1菌株为生理型1型的强致病力落叶型菌株,可作为新的强致病力菌,对提升棉花黄萎病的统防统治具有重要实践意义。     

江苏省棉花黄萎病菌的培养特性及致病力分化监测

 对2008年来自江苏的37个棉花黄萎病菌菌株进行了培养特性及致病性分化监测。根据在PDA培养基上生长时形成微菌核的多少,菌株可分为3种培养类型,其中菌核型占54.1%,菌丝型占24.3%,中间型占21.6%。菌核型上升成为主要的培养类型,并且出现了初分离培养时,菌落特征为完全黑色微菌核的菌膜菌核型菌株。采用特异性引物（D-1/D-2和ND-1/ND-2）PCR检测菌株的致病类型,结果落叶型菌株占83.8%,非落叶型菌株占16.2%,显示目前江苏省棉花黄萎病菌以落叶型菌株为主,并且在每个植棉市都有分布。苗期致病力测定表明江苏省棉花黄萎病菌存在明显的致病力分化,其中致病力强的菌株占27.0%,中等的占40.5%,弱的占32.4%,并且在落叶型和非落叶型群体中都存在致病力强、中、弱的菌株。     

河北省西瓜枯萎病菌生理小种分化及其分布

采用国际公认的鉴别寄主Sugar Baby、Charleston Gray和Calhoun Gray的病株率作为抗性分级标准,对采集于河北省西瓜种植区46个县（市）的西瓜枯萎病菌系进行了致病性测定。根据鉴别寄主对供试菌系的抗感反应,将46个西瓜枯萎病菌系划分为0号、1号和2号3个不同的生理小种,分别包括8,30和8个菌系,占供试菌系的17.4%、65.2%和17.4%;0号生理小种菌系致病性最弱,仅使品种Sugar Baby感病,以冀中和冀南居多;1号生理小种菌系致病力中等,使鉴别寄主Sugar Baby和Charleston Gray感病,而使Calhoun Gray抗病,分布在整个河北省西瓜种植区;2号生理小种的菌系致病力最强,使3个鉴别寄主均能感病,主要分布在冀中和冀北。     

土壤棉花黄萎病菌致病力分化的初步研究

为进一步研究病原茵的变异规律,采用皿内培养和苗期致病力测定方法,2005年8月对陕西三原棉花黄萎病圃中棉花黄萎病菌进行了研究.对26株代表菌系在PDA培养基上菌落培养性状进行的研究结果表明:其存在黑色菌落(菌核型)、白色菌落(菌丝型)和中间型三种培养型.并且在菌落的生长量、微菌核形成的快慢、数量、形状和大小变化以及黑色素的相对量等方面均存在差异.苗期致病力测定表明:26个供试菌系致病力也有差异,从其对5个棉花鉴别寄主侵染的反应型来看,可以划分为强、中、弱3个不同的致病类型.强致病类型菌系12个,占41.6%,中等致病类型的菌系9个,占34.6%,弱致病力菌系5个,占19.2%.     

湖南省棉花黄萎病菌致病力分化及致病型分布研究

【目的】研究湖南主产棉区黄萎病菌致病性变异情况,为湖南棉花抗病品种选育推广及棉花黄萎病综合防控提供理论依据。【方法】对湖南省各主产棉县(区)分离的77个黄萎病菌单孢进行培养特性观察,测定其中31个菌株生长速率、产孢量和致病力,并以SAS 9.1.3统计分析软件对供试菌株致病力聚类。以特异性引物(D-1/D-2和ND-1/ND-2)经聚合酶链式反应检测24个菌株的致病类型。【结果】根据微菌核产量及在马铃薯葡萄糖琼脂培养基上培养的菌落特性,菌株可划分为菌核型、菌丝型和中间型3种培养类型,分别占总菌株数的14.28%、42.86%和42.86%。供试菌株生长速率为1.22~2.54 mm·d~(-1),产孢量为5.3×10~6~40.6×10~6 mL~(-1),各菌株之间存在明显差异。根据平均病情指数聚类结果将供试菌株划分为致病力强的Ⅰ型、致病力弱的Ⅱ型和致病力中等的Ⅲ型,分别占3.2%、12.9%和83.9%。【结论】湖南省棉花黄萎病菌以菌丝型和中间型为主要培养类型,且致病力存在明显分化;致病型检测结果表明目前湖南主产棉区黄萎病菌以落叶型为主。     

河北省棉花黄萎菌落叶型和非落叶型菌系初步鉴定

利用PCR特异性扩增技术对从采自河北省的228株棉花黄萎菌(Verticillium dahliae)、四川省的2株棉花黄萎菌(菌株Sch-1和Sch-3)、辽宁省的1株黄萎菌(菌株Ly-1)、棉花黄萎菌标准菌株(落叶型标准菌株T9和非落叶型标准菌株V97)和3株棉花枯萎菌(Fusarium oxysporum f.sp.vasinfectum)菌株进行了落叶型和非落叶型菌系的鉴定.结果表明,利用V.dahliae特异性引物DB19/DB22从233株黄萎菌中均可获得500 bp的特异性片段,而3株棉花枯萎菌中不能获得扩增产物.分别利用非落叶型特异性引物INTNDf/INTNDr和落叶型特异性引物INTD2f/INTD2r对233株黄萎菌进行PCR扩增.菌株Sch-1、Sch-3、Ly-1及非落叶型黄萎菌标准菌株V97利用非落叶型特异性引物INTNDf/INTNDr可扩增出1 100 bp的产物;采自河北省的228株黄萎菌和落叶型标准菌株T9利用落叶型特异性引物INTD2f/INTD2r可扩增出450 bp的产物.结果表明,目前河北省主要棉区棉花黄萎病菌以落叶型黄萎菌菌株为主.     

棉花黄萎病菌安阳菌系致病类型变异研究

以国内外有代表性的菌系为对照,３ 个不同棉种的４ 个品种为鉴别寄主研究了棉花黄萎病菌安阳菌系致病类型的变异。结果表明,安阳菌系的致病力类型有明显变异,其ＡＶＳ菌株的致病力明显强于强致病力类型的陕西泾阳菌系和我国江苏落叶型菌系ＶＤ－ ８,且略高于美国强致病力落叶型菌系Ｔ－ ９,属强致病力类型;病原菌室内培养性状也有变异,ＡＶＳ菌株是近年出现的新类型,其在病株中分离比例呈上升趋势,ＡＶＨ菌株在病株中的分离比例则呈下降趋势;黄萎病的田间症状有不同类型,早期落叶型为近年出现的新类型,具有发病早、重、快、损失重等特点;早期落叶型棉花黄萎病的致病菌与ＡＶＳ菌株关系密切。     

The Monitoring of Cultural Characteristics,Pathotype, Pathogenicity Differentiation and ISSR Genetic Variation of Verticillium Dahliae Isolates from Cotton in Northern Xinjiang

[Objective] This research focused on determining the strains variation and pathogenic differentiation of Verticillium dahliae from cotton in north of Xinjiang. [Method] Seventeen Verticillium dahliae single spore strains were recovered from cotton in northern Xinjiang. Cultural characteristics, pathotype, pathogenicity and ISSR genetic variation of these strains were studied. [Result] The results indicated that all the examined strains were sclerotia type and the defoliating and non-defoliating strains accounted for 76.5% and 23.5%, respectively. The average disease index of defoliating strains (58.72) was slightly higher than non-defoliating strains (52.7). Comparing with nondefoliating strains, defoliating strains had higher disease index on Simian 3 cultivar and lower disease index on Ao 3503. Based on average disease index, the tested isolates could be divided into strong pathogenic type, middle pathogenic type and weak pathogenic type. No strains were weak pathogenicity, while the strong pathogenic strains and middle strains occupied for 94.12% and 5.88%, respectively. The genetic variation of these isolates was wide from ISSR fingerprint analysis and had certain correlation to pathotype. Most of the defoliating strains and non-defoliating strains were in different clades, respectively. The results also showed three defoliating strains xj13-3①, xj13-3② and xj13-3③ isolated from the same field were in different sub-clades. [Conclusion] These results indicate complicated genetic variation ofVerticillium dahliae in northern Xinjiang.     

新疆乌苏地区棉花黄萎病菌分离鉴定和致病力分析

为了研究新疆乌苏地区棉花黄萎病菌的致病型和群体间的变异性,从该地区不同棉株上分离8株病原菌,通过对病原菌的菌落培养形态、菌丝和孢子的显微结构、对寄主的致病性、ITS序列的克隆、菌株间的系统进化及营养亲和性分析等方面进行了研究。结果表明：分离的病原菌均属于非落叶型棉花黄萎病菌(Verticillium dahliae),为大丽轮枝菌;系统进化树显示8株菌在系统进化上属于2个不同的进化方式;8株黄萎病菌在相同的寄主上致病性存在差,Vd-1菌株致病力最强,Vd-34致病力最弱;不同致病力的菌株之间的营养亲和性分为2个营养亲和群(VCGs)。新疆乌苏地区棉花黄萎病的致病菌是大丽轮枝菌,病原菌在进化上差异显著。     

Pathogenicity Differentiation and Pathotype Distribution of Verticillium dahliae from Cotton in Hunan Province

[Objective] The study of pathogenicity differentiation of Verticillium dahliae in the cotton growing areas in Hunan province could provide theories for breeding and promoting resistant varieties as well as integrated control of Verticillium wilt of cotton. [Method] Seventy seven strains of V. dahliae from major cotton growing areas in Hunan province were evaluated their cultural characteristics. The growth rate, sporulation quantity and pathogenicity of 31 strains among them were tested and SAS 9.1.3 statistical analysis software was used to cluster the pathogenicity of the tested strains. The special primer (D-1/D-2 and ND-1/ND-2) for polymerase chain reaction assay was used to test pathotype of 24 strains. [Result] According to their colony morphology on potato dextrose agar media and culture characteristics, the strains were classified into the sclerotium type, the hyphal type and the intermediate type accounted for 14.28%, 42.86% and 42.86%, respectively. The growth rate and sporulation quantity of the strains were 1.22–2.54 mm·d^－1 and 5.3×106–40.6×106 spore·mL^－1, which showed significant difference. In addition, based on the clustering results of average disease index，the strains were clustered into three groups which showed high (Type Ⅰ), low (Type Ⅱ) and moderate (Type Ⅲ) virulence to cotton with the proportion of 3.2%, 12.9% and 83.9%, respectively. [Conclusion] It is conclude that the main culture types of V. dahliae in Hunan province are the hyphal type and the intermediate type, and the strains showed pathogenicity differentiation. The result showed that defoliating pathotype of V. dahliae was dominant in the cotton growing areas of Hunan province．     

河南省不同地区棉花黄萎病菌分离物致病性及其毒素致萎活性测定

在河南省不同地区分离并鉴定33株棉花黄萎病菌分离物,并进行了致病力和粗毒素致萎活性测定。致病力结果表明,河南省棉花黄萎病菌分离物可分为强、中、弱3种致病力类型,分别占48.5%、21.2%、30.3%。河南省同一地区内不同分离物间致病力差异明显。粗毒素致萎活性测定结果表明,黄萎病菌强致病力分离物分泌的粗毒素对棉苗的致萎力较强,弱致病力分离物分泌的粗毒素对棉苗的致萎力较弱,强、中、弱3种致病力类型分离物在72h时对棉苗的平均致萎指数分别为63.82、52.38、45.83。采用考马斯亮蓝法测定不同分离物粗蛋白含量,结果表明,不同黄萎病菌分离物分泌的粗蛋白含量存在明显差异,且与其所致的病情指数呈显著正相关。     

不同抗性品种对棉花黄萎病菌致病力的影响

 以1个海岛棉品种和15个陆地棉品种为分离寄主,采取单孢分离,共分离出67个黄萎病菌系。以抗性差异较大的海岛棉品种Pima90-53和陆地棉品种冀棉20、邯208和中棉所8号为鉴别寄主,采用苗期营养钵定量注菌液法对分离菌系进行了致病力鉴定。结果表明,同一地块田间不同品种所分离菌系的致病力类型并非单一类型,而是由致病力连续变化的多种致病力菌系类型组成;由不同品种分离出的菌系致病力存在差异,寄主品种的抗性与分离的黄萎病菌系的致病力无关,但不同基因型品种可能会影响不同致病力菌落的消长。     

新疆棉花黄萎菌不同致病类型的RAPD指纹分析

用 RAPD- PCR技术 ,对采自新疆各地的 2 7个棉花黄萎菌株的遗传分化及致病性进行了研究。从 1 2 0个随机引物中筛选出 1 1个随机引物 ,共在 2 0 4个位点上扩增出 RAPD谱带 ,其中 1 88个为多态性位点 ,占 92 .1 6%。RAPD电泳条带差异表明 ,新疆棉花黄萎病菌种群内部存在着显著的遗传分化。对 RAPD谱带进行聚类分析 ,将 2 7个菌株划分成 3大类群 ,这 3大类群与根据鉴别寄主反应划分的不同致病类型有一定的相关性 ,RAPD谱带差异与菌株的地理分布也有一定的联系     

棉花黄萎病研究进展

由大丽轮枝菌引起的棉花黄萎病已成为当前我国棉花可持续生产的主要障碍之一。该病害为土传种传维管束病害,具有病原菌寄主范围广,防治困难的特点。本文综述了近年来国内外有关其病原菌的致病力分化、全基因组测序与致病机制、微菌核形成与萌发机制,寄主的抗病分子机制以及病害防治措施等方面的最新研究进展。     

棉花黄萎菌落叶型菌系毒素纯化及抗血清制备

用SephacrylS 200HR层析柱纯化了V991菌系毒素,经叶片针刺涂抹方法确认其致萎功能后,免疫大白兔制备了抗血清。用间接ELISA方法对强、中、弱3种不同致病力共10个菌株的培养液进行了特异性检测,结果表明:抗血清具备一定生理型特异性,能够准确检出全部强致病力落叶型菌系,可作为不同生理型划分的指标之一。用毛细管电泳、SDS PAGE和Western杂交方法检测了V991毒素的组分:在中性条件下,毒素在毛细管电泳时存在2个峰;SDS PAGE将毒素分为8条带,其中4条主带具有强烈的致萎性;Western点杂交的反应强度与相应蛋白回收带的致萎功能之间明显相关。     

棉花黄萎病菌T-DNA插入突变体库的构建及其表型分析

 以棉花强致病力黄萎病菌株V592为材料,利用农杆菌介导的T-DNA插入技术构建了一个含15000个转化子的突变体库,对突变体的生物学特性、致病力及T-DNA插入拷贝数进行研究,结果显示：(1) 突变体的菌落形态分为菌核型、中间型、菌丝型和菌膜型,分别占92.12%,4.54%,3.19%和0.15%;（2）菌核型、中间型和菌丝型菌株,在菌落生长速度和孢子大小方面无明显差异;而在产孢量方面,菌核型普遍强于中间型和菌丝型;（3）致病性测定显示,菌核型的致病力普遍强于中间型和菌丝型;（4）Southern杂交显示,T-DNA单拷贝数插入的突变体比率约为70.99%,而菌核型的单插入率为80.00%,明显高于中间型(69.23%)和菌丝型(64.71%)。以上结果表明,农杆菌介导转化技术可用于棉花黄萎病菌突变体库的快速构建,突变体的菌落表型与其产孢能力、致病力及T-DNA插入拷贝数等之间存在一定的相关性。