海南三亚和黄淮海地区玉米小斑病菌致病性及遗传多样性分析

摘要：

[目的]明确海南三亚玉米南繁基地和黄淮海玉米主产区的玉米小斑病菌(Bipolaria maydis)菌株的致病性差异,以及遗传多样性和亲缘关系的远近,为海南三亚南繁基地育种过程中玉米品种的抗病性筛选提供理论依据,并对玉米品种在黄淮海地区的推广种植提供参考.[方法]对采集自海南三亚和黄淮海地区的玉米小斑病病叶进行病原菌分离,经过形态学和分子生物学方法对分离到的菌株进行鉴定,共获得61株玉米小斑病菌菌株.采用人工喷雾接种法对61株小斑病菌菌株的致病力进行鉴定;并选取16条扩增条带清晰、重复性好、多态性高的引物进行ISSR-PCR扩增,利用Popgen32生物软件计算群体间的遗传距离和遗传相似性,并利用NTsys2.10e软件进行聚类分析,构建海南三亚与黄淮海地区小斑病菌的聚类图.[结果]致病性测定结果表明,海南三亚地区未分离到弱致病力菌株,强致病力菌株个数占三亚地区总菌株的57.1％;黄淮海地区分离到的弱致病力菌株占黄淮海地区总菌株的47.5％,强致病力菌株占黄淮海地区总菌株的17.5％.遗传多样性分析结果表明,在群体平均水平上,Nei's基因多样性指数(H)为0.2820,Shannon's信息指数(Ⅰ)为0.4197,表明玉米小斑病菌具有一定的遗传变异;不同地理种群间的遗传相似系数为0.9028-0.9618,遗传距离为0.0390-0.1023,表明整体遗传相似系数较高,遗传距离较近;但不同地理种群间仍存在不同程度的遗传分化,其中,河南与河北的菌株群体遗传相似系数最高(GS=0.9618),亲缘关系最近;河南和三亚地区的菌株群体遗传相似系数最低(GS=0.9028),亲缘关系相对较远.聚类分析结果表明,三亚地区菌株和黄淮海地区菌株在相似系数为0.722时,明显被分为两大类群.[结论]黄淮海玉米主产区与海南三亚玉米南繁基地的玉米小斑病菌在致病力上存在一定差异,三亚地区强致病力菌株的分离频率高于黄淮海地区.黄淮海地区与三亚地区的菌株群体具有丰富的遗传多样性,且遗传多样性与地理来源有一定关系,地域相邻的菌株遗传关系较近;但三亚地区与黄淮海地区的菌株遗传相似系数相对较高,亲缘关系较近,且两种群间存在一定基因交流.因此,三亚地区作为玉米的南繁基地,其自然发病条件下筛选出对小斑病具有抗性的玉米品种或抗性亲本材料,对黄淮海地区小斑病抗性的逐年提高具有一定的影响,有利于减轻黄淮海地区病害的发生.

关键词：玉米小斑病菌、玉米小斑病、南繁基地、海南三亚、黄淮海地区、致病性、遗传多样性

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资助基金：国家现代农业产业技术体系CARS-02

在线出版日期：2020-07-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：1154-1165