苎麻疫霉遗传学研究

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本文首次对引致我国棉花、苧麻疫病的重要同宗配合疫霉种——苧麻疫霉(Phytophthora boehmeriae Sawada)的菌落形态、生长速率、同宗配合特性、致病力、对甲霜灵抗性以及雄器着生位置等生物学性状的遗传与变异进行了较系统的研究。 以不同地区和不同寄主来源的苧麻疫霉菌株为供试材料,研究了苧麻疫霉的菌落形态、生长速率及同宗配合性状在单游动孢子无性系和自交后代的遗传与变异,首次发现苧麻疫霉的菌落形态和生长速率的遗传具有多样性,至少存在3种类型:(1)在单游动孢子后代和自交后代均可稳定遗传;(2)在单游动孢子后代稳定遗传而在自交后代发生变异;(3)在单游动孢子后代和自交后代均发生变异。认为上述两性状可以由细胞核杂合基因控制,也可以由细胞核纯合基因控制,还可以由细胞质因子控制。同时指出该菌的同宗配合特性在无性及有性后代均可稳定遗传,认为控制该性状的遗性因子是纯合的。 在上述研究的基础上进一步研究了分离自江苏省棉铃疫病病组织的苧麻疫霉菌株JS—5自交S1代单卵孢株的菌落形态和生长速率在其单游动孢子无性系后代的遗传与变异。结果表明,该菌株的自交S1代的约2/3单卵孢株的上述性状在连续3~4代单游动孢子无性系后代中持续地发生变异,而亲本菌株JS—5的上述性状在连续4代单孢无性系后代中稳定遗传,提示有性生殖导致上述性状发生变异;除有性生殖过程中的基因重组外,有性生殖还诱导产生了一种新的机制参与上述性状的遗传与变异的调控;本研究还证明该机制与异核现象无关。认为有性生殖导致生物学性状在随后的无性后代中发生持续变异可能也是苧麻疫霉生物学性状遗传多样性的重要机制之一。 采用菌丝块创伤接种法测定了苧麻疫霉菌株JS—5对棉苗致病力在单游动孢子性系和单卵孢后代的遗传,首次指出该菌致病力在单孢无性系后代稳定遗传,而在自交后代则发生连续性变异,认为致病力可能由细胞核杂合多基因控制。这一研究结果为解释苧麻疫霉在自然条件条件下的致病力分化现象提供了遗传学试验证据,认为该菌控制致病力性状的基因的杂合性是导致有性生殖后代致病力分化的主要原因。
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