论文部分内容阅读
炭疽叶枯病是近几年在我国苹果产区迅速蔓延的一种新病害,果生炭疽菌Colletotrichum fructicola为引起该病害主要致病菌。与大多数炭疽菌不同,果生炭疽菌可在苹果生长季节产生大量成熟子囊孢子随风进行远距离传播,导致病害的迅速蔓延流行。本研究通过对果生炭疽菌交配型基因鉴定及有性生殖遗传特性研究,阐明其有性生殖机理及控制因素,为进一步揭示炭疽叶枯病在田间发生、流行规律奠定一定的理论基础。本研究以果生炭疽菌易产有性生殖菌株ZW1104为材料,通过对其后代子囊孢子单孢菌系的遗传学、生物学、致病性等特性分析,初步明确了果生炭疽菌有性生殖产生机理及其特性。主要研究结果如下:1)通过子囊孢子单孢菌系交配试验发现,该菌可以划分为两个类型:可育型和半可育型。可育型菌株能够进行同宗配合,产生子囊壳、子囊和子囊孢子;半可育型表现为不完整同宗配合,菌株能够产生子囊壳及少量畸形子囊,不产生子囊孢子。据此,我们将果生炭疽菌Colletotrichum fructicola有性生殖归为一种非典型同宗配合。2)两种类群菌株在菌落特征,生长速率,分生孢子大小,子实体产生能力、时间,后代可育性,致病性方面均表现明显差异。可育型菌株:在PDA培养基上产生大量气生菌丝、绒毛状,菌落正面白色至浅灰色,背面灰色至青黑色;分生孢子14.2–19.3×4.6–5.5μm;培养15天后可产生子囊壳聚集体,子囊壳聚集体散生,10-20个/皿,每个聚集体含子囊壳70-100个;子囊孢子后代全部为可育型;接种嘎啦叶片,3 d发病率为92%,病斑直径约为0.7 cm;接种洋葱内表皮,在17hai形成粗壮侵染菌丝。半可育型菌株:在PDA培养基上气生菌丝较少、平铺,菌落正面灰色至黑色、背面黑色;分生孢子13.6–17.8×5.2–7.4μm;子囊壳埋生或半埋生培养基中,散生,约20个/mm2;接种嘎啦叶片,3 d发病率为77%,病斑直径约为0.4cm;接种洋葱内表皮,在20 h形成粗壮侵染菌丝。3)可育型菌株与半可育型菌株杂交,菌丝接触处可形成一条宽约5 mm的接触线,接触线上形成大量散生或聚集的子囊壳,约50个/mm2,子囊壳中产生子囊、子囊孢子。杂交后代包含可育型和半可育型菌株,可育型:半可育型整体比例约为1:1,但是单个子囊中可育型:半可育型可以表现为4:4,6:2,8:0等。两种类型杂交,在对峙培养1周左右即可形成子囊壳,其时间明显短于两个类型单独培养形成子囊壳的时间。产生子囊壳的数量也远多于每种类型单独培养产生的数量,约50个/mm2。推测两个可育性菌株类型含有一些互补的有性生殖相关基因,两个类型杂交时,更有利于子囊壳、子囊及子囊孢子的形成。4)交配型基因分析显示,可育型及半可育型交配型没有差异,二者均具有MAT1-2交配型(含有HMG domain),都不含有MAT1-1交配型。推测果生炭疽菌可能含有一类独特的MAT1-1交配型使其能够进行同宗配合。5)培养条件对可育型、半可育型菌株生长影响存在差异:可育型菌株对温度较敏感,温度低于20℃或高于30℃时,菌落生长速率受到明显抑制;可育型菌株在pH4条件下生长速率最高,半可育型菌株在pH5条件下生长速率最高;在不同培养基培养条件下差异不明显。6)利用简单重复系列(ISSR)对果生炭疽菌可育型、半可育型进行遗传差异分析,结果发现用引物889扩增时,半可育型菌株具有一条约1000bp的特征性条带,说明两类菌株在遗传上存在差异。引物889可作为两种菌株类型区分快速鉴定的分子标记。