黑龙江省水稻纹枯病菌的致病力分化与AFLP分析

为了明确黑龙江省水稻纹枯病菌遗传多样性,为水稻抗病育种和水稻纹枯病的综合防治提供依据。本文对采自13个水稻种植地区的29个水稻纹枯病菌菌株进行了致病力测定和AFLP分析。结果表明9对AFLP引物对供试菌株扩增出396条带,其中多态性带187条,占总扩增带数的47.22%。黑龙江省水稻纹枯病菌的遗传距离变化在0.50~0.92之间,平均为0.71,群体遗传多样性较为丰富。UPGMA法可以将供试菌株分成4个AFLP聚类组群(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ),相同地理来源的菌株基本上聚集在同一组群内,表明AFLP类群划分与菌株的地理来源有较强的相关性。黑龙江省水稻纹枯病菌致病性分化较为明显,并且AFLP类群划分与菌株的致病性鉴定之间存在一定相关性。     

陕西棉花黄萎病菌致病力分化及其遗传多样性

采用生物学培养性状、致病力测定和ISSR分子标记方法研究15个棉花黄萎病代表菌株的遗传变异.结果表明,供试菌株的生长速率、孢子产量与致病力的强弱呈正相关.致病力测定结果显示,致病力强的Ⅰ型有7个菌株,占46.67%,平均病情指数大于36.1;致病力弱的Ⅱ型有3个菌株,占20.00%,平均病情指数在21以下;致病力中等的Ⅲ型有5个菌株,占33.33%,平均病情指数在20～28之间.用4条ISSR引物对这些菌株进行PCR扩增,共得到623个条带,具多态性的有425条.聚类分析和相似系数分析结果显示,在0.55遗传相似水平下,供试菌株分为2个遗传类型,遗传类型与菌株致病力类型存在明显的相关性,与菌株地理来源也具有一定的相关性.     

不同年代大丽轮枝菌菌株的生物学特性和ISSR分析

 为了探究不同年代的大丽轮枝菌(Verticillium dahliae Kleb.)菌株生物学特性和遗传多样性方面的差异,本文以我国黄河流域和长江流域主产棉区6个省的不同年代大丽轮枝菌菌株为研究对象,观察培养性状,测定致病类型(致病力、落叶型),同时采用ISSR指纹图谱分析其遗传多样性。结果显示,不同年代大丽轮枝菌之间菌丝生长速率无显著差异,但菌核型菌株所占比例有减少趋势;2007~2009年和2017年的菌株全部为落叶型菌株,而1983~2000年的菌株中落叶型菌株仅占28.6%,表明随着年代的推移,黄河流域和长江流域的落叶型菌株所占比例呈上升趋势;不同年代菌株之间致病力存在显著差异,1983~2000年、2007~2009年和2017年的菌株中强致病力类型菌株分别占21.4%、25.0%和38.9%,仅有的5株弱致病力类型菌株均为1983~2000年的菌株;与2000年后的菌株相比,1983~2000年的菌株,Nei′s基因多样性指数为0.205 1,Shannon信息指数为0.299 0,表现出更丰富的多样性,利用NTSYS软件和Structure软件对ISSR指纹图谱进行聚类分析,两种方法均将所有供试菌株分为4个类群,且聚类结果与致病力和不同年代之间均具有一定的相关性,与地理来源无明显相关性。本研究结果表明,过去30年间我国黄河流域和长江流域棉田黄萎病菌落叶型和强致病力类型菌株所占比例逐渐升高,且不同年代和不同致病力的菌株在遗传上有差异,为进一步探究大丽轮枝菌的遗传与进化奠定了基础。     

甘薯茎腐病菌的遗传多样性及致病力差异分析

为了解不同地区甘薯茎腐病菌Dickeya dadantii种群遗传多样性水平及致病力差异,采用重复序列PCR基因指纹(repetitive element palindromic PCR,REP-PCR)技术和薯片接种方法,对采自广东省、广西壮族自治区和重庆市的6个市区县的59株菌株进行分析。结果表明,5对引物对59株菌株扩增出41个清晰的条带,其中36个为多态性条带,每对引物的扩增条带数在4～10之间,平均为7.2。在物种水平上,有效等位基因数、Nei’s基因多样性指数和Shannon信息指数分别为1.4768、0.2801和0.4186,其中湛江种群多样性最高,南宁种群多样性最低;当遗传相似系数为0.79时,59株菌株可被划分为5个类群,类群划分与菌株来源地间有一定的相关性。此外,不同地区病菌种群间存在明显的致病力差异,其中合浦种群与湛江种群致病力最强,万州种群致病力较弱。表明甘薯茎腐病菌种群具有丰富的遗传多样性,不同地区的病菌种群存在明显的遗传多样性与致病力差异。     

不同年代大丽轮枝菌菌株的生物学特性和ISSR分析

 为了探究不同年代的大丽轮枝菌(Verticillium dahliae Kleb.)菌株生物学特性和遗传多样性方面的差异,本文以我国黄河流域和长江流域主产棉区6个省的不同年代大丽轮枝菌菌株为研究对象,观察培养性状,测定致病类型(致病力、落叶型),同时采用ISSR指纹图谱分析其遗传多样性。结果显示,不同年代大丽轮枝菌之间菌丝生长速率无显著差异,但菌核型菌株所占比例有减少趋势;2007~2009年和2017年的菌株全部为落叶型菌株,而1983~2000年的菌株中落叶型菌株仅占28.6%,表明随着年代的推移,黄河流域和长江流域的落叶型菌株所占比例呈上升趋势;不同年代菌株之间致病力存在显著差异,1983~2000年、2007~2009年和2017年的菌株中强致病力类型菌株分别占21.4%、25.0%和38.9%,仅有的5株弱致病力类型菌株均为1983~2000年的菌株;与2000年后的菌株相比,1983~2000年的菌株,Nei′s基因多样性指数为0.205 1,Shannon信息指数为0.299 0,表现出更丰富的多样性,利用NTSYS软件和Structure软件对ISSR指纹图谱进行聚类分析,两种方法均将所有供试菌株分为4个类群,且聚类结果与致病力和不同年代之间均具有一定的相关性,与地理来源无明显相关性。本研究结果表明,过去30年间我国黄河流域和长江流域棉田黄萎病菌落叶型和强致病力类型菌株所占比例逐渐升高,且不同年代和不同致病力的菌株在遗传上有差异,为进一步探究大丽轮枝菌的遗传与进化奠定了基础。     

小麦纹枯病菌中的dsRNA及其与菌株生物学特性的相关性

对采集自我国山东、河南、江苏、安徽4省的21株小麦纹枯病菌菌丝中的dsRNA进行了检测,研究了dsRNA条带与菌株菌落形态、生长速度、对小麦的致病力等生物学特性之间的相关性。结果表明,从16个菌株中检测到dsRNA条带,dsRNA的大小和数量存在丰富的多样性。致病力测定结果表明这21个小麦纹枯病菌菌株的致病力差异显著。目前暂未发现小麦纹枯病菌中dsRNA的类型和数量与菌株的菌落形态、生长速度及致病力等性状存在明显的相关性,但是致病力较弱的菌株中dsRNA条带的多样性更丰富。本研究为今后发掘小麦纹枯病菌中的低毒真菌病毒作了初步的探索。     

甘肃省大麦条纹病病原菌致病力分化、rDNA-ITS及遗传多样性分析

为明确甘肃省大麦条纹病病原菌麦类核腔菌Pyrenophora garminea的致病力分化、r DNA-ITS序列特征及变异,采用"三明治"法测定甘肃省大麦条纹菌的致病力,通过r DNA-ITS序列分析菌株间变异类型,并对菌株进行ISSR遗传多样性分析。结果表明,共筛选到43株大麦条纹病菌,生长7 d后的菌落直径为2.60~7.93 cm,其中菌株TB生长速度最快,菌株JT生长速度最慢,强、中等和弱致病力菌株分别为2、21和20株;43株菌的核糖体DNA-ITS序列与麦类核腔菌菌株SMCD2015同源性在99%以上;在9个菌株中检测到15个变异位点,共17种变异类型;8个ISSR标记从43个菌株中扩增出41条带,平均每个标记5.13条带,90.24%片段具有多态性,遗传相似系数为0.44~1.00,平均值为0.71,当遗传相似系数为0.68时,可将供试菌株划分为4个类群。表明甘肃省大麦条纹病病原菌存在致病力分化,菌株核糖体DNA-ITS序列变异丰富,且菌株间遗传结构复杂。     

尖孢镰刀菌及芬芳镰刀菌遗传多样性的ISSR分析

 为了明确镰刀菌属(Fusarium)美丽组（Section Elegans）中尖孢镰刀菌(F. oxysporum)和芬芳镰刀菌（F. redolens）2种菌的遗传差异性和亲缘关系,利用ISSR分子标记技术对这2种菌的35个菌株进行了遗传多样性分析。结果表明,用筛选的15条引物对35个供试菌株共扩增出231条条带,其中多态性条带220条,平均多态性比率为95.2%,平均每条引物产生条带为14.7条。聚类结果和遗传相似系数分析显示,35个菌株间的遗传相似系数范围为0.506~0.935,平均为0.661。在遗传相似系数为0.593时,供试的35株镰刀菌可明显的分成2个ISSR类群（IG）,其中IGⅠ包括1～23号菌株,全部为F. oxysporum;IGⅡ包括24～35号菌株,全部为F. redolens。ISSR类群划分与菌种分类之间存在一定相关性 (IGⅠ中23株F. oxysporum间的平均相似系数为0.720,IGⅡ中12株F. redolens间的平均相似系数为0.717),但与菌株的地理来源不存在相关性。而同一类群中,菌株之间的遗传相似性与菌株的地理来源存在一定的相关性。     

我国玉米灰斑病菌遗传多样性的ISSR分析

为明确我国发生的玉米灰斑病菌地理差异及遗传结构,利用简单序列重复区间(ISSR)对玉米灰斑病菌遗传多样性进行了分析,并利用尾孢菌特异引物对分离自四川、云南、湖北、贵州等西南地区的16个玉米灰斑病菌菌株进行了分子鉴定。结果显示,通过ISSR标记筛选出10个扩增多态性好且稳定的通用引物,共扩增出81条DNA条带,均为多态性条带,扩增片段大小在200~2 000 bp之间,菌株遗传相似系数为0.19~1.00。在遗传相似系数为0.19时,供试菌株被聚为2大类群,来自西南地区和东北地区的菌株各自聚为一组,在DNA水平上表现出明显差异,认为是2类不同的致病类群。分子鉴定结果显示引起西南各地区玉米灰斑病的主要致病菌均为玉米尾孢菌Cercospora zeina。表明我国玉米灰斑病菌存在丰富的遗传多样性,ISSR标记可揭示出玉米灰斑病菌株间的亲缘关系及遗传差异性,可用于其遗传多样性研究。     

江苏省几种作物丝核菌交互致病性的聚类分析

 本文在鉴定江苏省几种作物病原丝核菌所属种及菌丝融合群的基础上,进行六种作物病原丝核菌菌株与其寄主的人工交互接种试验,结果表明六种作物病原丝核菌对各自的原分离作物均表现强致病性。将该六种病菌在六种作物上的病情指数经聚类分析可划分为三类,第一类为水稻纹枯病菌,在人工接种条件下可侵染六种作物,综合致病力最强,平均病指为42、38;第二类为玉米、大豆纹枯病菌及棉花立枯病菌,其致病特性及症状与水稻纹枯病菌相似,但致病力较弱,平均病指分别为31、0,25、80和18、95:第三类为大、小麦纹枯病菌,其致病特性与前两者截然不同,不侵染大豆和棉花,平均病指为28、1和26、53。据致病力划分的类群与菌株所属的分类地位基本吻合。另外,本文还讨论了病原丝核菌在自然界中相互侵染的可能性,以及各种作物丝核菌种群的多样性等问题。     

不同干扰生境中荒漠小灌木红砂种群遗传多样性研究

应用RAPD标记技术对荒漠小灌木红砂(Reaumuria soongorica)种群在不同扰动下的遗传多样性进行了分析。18条随机引物对红砂6个种群的120个个体进行扩增,共检测102个位点,其中多态位点99个。研究结果表明:红砂种群的多态位点比率(P)为96.86%,显示了不同生境中红砂种群内存在较高的遗传多样性。Shannon多样性指数(0.5007)、Nei基因多样性指数(0.3307)和基因分化系数(Gst=0.1952)揭示了红砂种群遗传变异多存在于种群内,种群间的遗传分化则较小。聚类分析表明:红砂种群遗传距离与地理距离之间存在一定相关性;遗传多样性水平与物种特性和不同干扰生境有关,与生态因子无相关性。     

玉米大斑病菌ISSR反应体系的优化和遗传多样性分析

以玉米大斑病菌基因组DNA为模板,采用单因素水平优化的方法对DNA聚合酶的来源及浓度、引物浓度、dNTPs浓度、DNA模板浓度、Tm(退火温度)、PCR反应循环数等重要参数进行摸索和优化,建立了玉米大斑病菌ISSR-PCR优化反应体系,并从40条ISSR引物中筛选出9条多态性较好的ISSR引物。对来自河北、河南、辽宁等玉米主产区的44个菌株进行ISSR分析表明,ISSR标记在我国玉米大斑病菌中存在较高的多态性,多态性条带占40.3%。聚类分析显示,在阈值为0.8时菌株被分为7个类群。对ISSR揭示的玉米大斑病菌的遗传多样性与菌株交配型、地理来源之间的关系进行分析,结果显示菌株的遗传多样性与交配型间的关系密切,而与其地理来源无明显相关性。     

拟轮枝镰孢菌EST-SSR信息分析与标记开发

为开发可用于拟轮枝镰孢菌Fusarium verticillioides及其近缘种遗传多样性分析的SSR引物,利用生物信息学方法和PCR技术,通过对从NCBI下载的87 086条拟轮枝镰孢菌的EST序列信息进行分析,设计EST-SSR引物,检测其在拟轮枝镰孢菌及其近缘种中的扩增情况,并用筛选出的多态性引物对15株拟轮枝镰孢菌进行SSR遗传多样性分析。结果表明,在EST序列中,共查找到11 952个SSR位点,592种重复基元,SSR出现频率为1.09%,重复基元出现数量最多的为三核苷酸(54.00%),其中(CAA/TTG)n基元出现频率最高。设计的25对EST-SSR引物在拟轮枝镰孢菌种内的有效扩增率和多态率分别为80.00%与32.00%,对5种近缘镰孢菌种的通用率和多态率分别为40.00%和8.00%。遗传多样性分析结果表明,在相似系数为0.664水平下,供试菌株可划分为4个SSR类群,但类群的划分与菌株的地理来源无关;不同菌株间存在明显的遗传分化。表明基于拟轮枝镰孢菌EST序列开发的SSR引物可用于拟轮枝镰孢菌及其近缘种的遗传多样性分析。     

Genetic diversity of the annual weed Monochoria vaginalis in southern China detected by random amplified polymorphic DNA and inter-simple sequence repeat analyses

Two molecular genetic screening techniques, RAPD (random amplified polymorphic DNAs) and ISSR (inter-simple sequence repeats), were applied to detect the level and pattern of genetic diversity of Monochoria vaginalis, a common weed of rice fields, in seven populations from southern China. Among these populations, 116 bands were amplified by 18 RAPD primers, of which 34 bands (29.31%) were polymorphic, and 14 ISSR primers produced 111 bands with 87 polymorphic bands (78.38%). Within each population, a relatively low level of genetic diversity was detected by both RAPD and ISSR analyses, with a mean genetic diversity (H) of 0.0348 and 0.0551 respectively. Analysis of molecular variance of the data from the RAPD and ISSR markers detected that the majority of total genetic variation existed among populations (73.50% and 76.70% respectively) and only minor genetic variation within populations (26.50% and 23.30% respectively). Cluster analysis divided the seven populations into two groups, indicating that the genetic relationships among populations have relatively low correlation with their geographical distribution (Mantel test; r = 0.45 and 0.48 respectively). Our results indicated that both RAPD and ISSR markers were effective and reliable for accurately assessing the degree of genetic variation of M. vaginalis. Comparing the two techniques, ISSR markers were more efficient than the RAPD assay. The Mantel test gave r = 0.16, suggesting no correlation between these two molecular markers.     

苦荞遗传多样性分析与核心种质筛选

利用SSR分子标记技术,对来自西藏、陕西、四川、贵州等4省区的210份苦荞品种进行遗传多样性研究。结果表明,所选用的50对SSR引物中,有16对引物多态性良好,共扩增出178个条带,其中多态性条带达118个,占总数的66.3%;210份苦荞种质的遗传变幅为0.62~0.98,平均值为0.80,在遗传相似系数为0.88处可划分为5大类。聚类结果显示,来自同一地区的苦荞品种显示出聚为一类的趋势,表明苦荞的遗传信息受地理分布的影响较大;第V类所聚的41份分别来自西藏(27份)、陕西(8份)和贵州(6份)的品种表现出较为丰富的遗传多样性,与其他种质相比,这41份材料不仅遗传差异较大,而且遗传来源广泛,可作为苦荞核心种质筛选的基础。     

基于KASP技术的小麦条锈菌SNP分子标记开发与评价

为开发用于小麦条锈菌Puccinia striiformis f. sp. tritici群体遗传研究的竞争性等位基因特异性PCR-单核苷酸多态性(kompetitive allele specific PCR-single nucleotide polymorphism,KASPSNP)标记,以中国小麦条锈菌流行小种CYR32的基因组为参考,与美国小麦条锈菌流行小种PST78和印度小麦条锈菌流行小种38S102的基因组进行比对,根据比对到的SNP位点设计KASP-SNP引物,用64个中国小麦条锈菌标样对其进行筛选,同时用13对多态性引物组成的简单重复序列(sim‐ple sequence repeat,SSR)分子标记分析这64个标样,并利用Powermarker 3.25和Structure 2.3软件通过多态性指数和群体遗传结构分析来评价KASP-SNP和SSR两种分子标记。结果显示,共比对到29 929个SNP位点,设计出462对KASP-SNP引物,经64个中国小麦条锈菌标样筛选到43对多态性较好的引物,所开发的这43对KASP-SNP引物多态性信息含量指数平均为0.346,基因多样性指数平均为0.420,而SSR引物的2种指数分别为0.237和0.265,前者较后者分别高出46.0%和58.5%。2种标记结果的群体遗传结构分析可得到类似结果,最佳聚类数K值都为4,云南菌系是遗传结构相对最简单的菌系,湖北菌系是遗传结构相对最复杂的菌系,但个别菌株的遗传划分存在较大差异。表明本研究开发的KASP-SNP分子标记多态性较SSR分子标记更加丰富,具有较好的应用前景。     

番茄资源对叶霉病的抗性鉴定和SSR标记遗传变异分析

 对62份番茄种质资源进行了抗番茄叶霉病鉴定, 共筛选出抗病材料17份, 其中对全部生理小种(1.2.3、1.2、2.3、1.2.3.4、1.2.4)均表现抗病或免疫的材料9份;抗3个生理小种的材料4份;抗2个生理小种的材料2份;抗4个生理小种的材料2份。并应用SSR标记技术对62份种质资源进行了遗传多样性分析, 50对SSR引物中筛选出11对多态性明显、条带清晰、反应稳定的引物, 共扩增出94条谱带, 平均每个引物扩增出8.55条带, 多态性条带比例达63.94%, 遗传相似系数在0~1之间, 表现出丰富的遗传多态性, 可将番茄野生种和栽培种分开, 反映了种间的遗传差异。     

陕西省苹果树腐烂病菌基因多态性的ISSR分析

为了从分子水平上揭示苹果树腐烂病菌的群体遗传多样性,采用正交设计对ISSR-PCR体系进行了4因素3水平的筛选,并从47条ISSR引物中筛选出11条多态性较好的引物。对供试的87个分离株进行扩增的结果显示,11条引物在129个位点扩增出稳定的条带,其中多态性位点119个,多态性位点率为92.25%。POPGENE分析显示,病菌种群的遗传多样性和基因多态性丰富,群体间的遗传分化系数(Gst)为0.109,群体内为0.891,群体内多样性大于群体间多样性。两个地理种群间的居群每代迁移数(Nm)为2.046,两者之间存在广泛的基因交流。在遗传相似系数为0.88时,可将21个自然种群划分为9个不同的类群,表明陕西省苹果树腐烂病菌的各个自然种群之间的遗传亲缘关系与其地理来源之间无明显的相关性。     

内蒙古白刺属植物遗传多样性的RAPD分析

利用随机扩增DNA多态性 (RAPD)技术对4种不同地理种群的白刺属(Nitraria L.)植物进行了遗传多样性分析.15个引物扩增出118个位点,其中多态性位点95个(80.5%),各引物的Nei's指数和Shannon's 多样性指数差别较大,利用UPGMA方法构建分子系统树.结果表明:白刺属植物的遗传分化程度和基因流因种而异,除球果白刺以外,其余3种白刺的种群间有很大的基因流,其遗传一致度在0.8561～0.9694之间,而种间遗传分化程度较低,故4种白刺有着相近的祖先,这与形态学和细胞学的分析结果一致,说明RAPD分析方法可从分子生物学角度为白刺属植物的系统学分类提供更为有利和可靠的证据.