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豫西、豫北及冀南地区4个禾谷孢囊线虫群体种类和致病型鉴定及品种抗性研究

作　者: 侯兴松
导　师: 李洪连；袁虹霞
学　校: 河南农业大学
专　业: 植物病理学
关键词: 禾谷孢囊线虫种类致病型抗病性鉴定
分类号: S435.121
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

禾谷孢囊线虫病是世界小麦生产上最重要的土传病害之一,目前该病已在我国小麦产区普遍发生,并有逐年加重的趋势,严重威胁我国粮食生产安全。禾谷孢囊线虫病的病原多达十几种,了解该线虫的种类和致病型对该病的控制及抗病品种的选育和利用具有指导性意义。本文对我国小麦主产区豫西、豫北和冀南地区禾谷孢囊线虫发生的种类和致病型进行了鉴定,并对河南博爱和清丰两个不同种类的群体进行了小麦品种抗性研究。主要研究内容和结果如下:对采自河南洛阳市洛龙区、焦作市博爱县、濮阳市清丰县和河北邯郸市邯郸县发病小麦田的4个禾谷孢囊线虫群体进行形态学和分子生物学鉴定。经形态观察测定,河南洛阳和博爱群体孢囊阴门锥存在明显的下桥结构,孢囊和二龄幼虫的主要形态特征及测量值与国内外已报道的其它地区Heterodera filipjevi一致;清丰和邯郸群体孢囊阴门锥无下桥结构,孢囊和二龄幼虫的主要形态特征及测量值与国内外已报道的其它地区H. avenae相吻合。ITS-RFLP分析结果表明,利用8种限制性内切酶酶切4个群体禾谷孢囊线虫的ITS-PCR扩增产物,清丰和邯郸2个群体酶切图谱相同,与H. avenae“C”型的酶切图谱完全一致;河南洛阳群体与报道的H. filipjevi伊朗、土耳其、西班牙等群体相同的酶均得到了相同的酶切片段,博爱群体除HaeⅢ酶切结果与报道的H. filipjevi酶切图谱不同之外,其他酶的酶切图谱均相同,过去报道H. filipjevi经HaeⅢ酶切后产生420bp、350bp、180bp 3个片段,而博爱群体HaeⅢ酶切后产生550bp、420bp、350bp、180bp四个片段,存在一定的异质性。利用MEGA 4的MP算法分析4个群体禾谷孢囊线虫和近缘属种的系统发育关系,结果表明,河南洛阳和博爱群体与美国(GU079654)、意大利(AY347922)的H. filipjevi亲缘关系很近;清丰和河北邯郸群体与中国河北通州群体(AY148382)和中国河南郑州(EU106165)群体的H.avenae亲缘关系很接近。结合形态特征和分子特征,将洛阳和博爱群体鉴定为菲利普孢囊线虫(H. filipjevi),清丰和河北邯郸群体鉴定为燕麦孢囊线虫(H. avenae)。采用23个国际标准鉴别寄主和1个本地品种温麦19对上述4个禾谷孢囊线虫群体的致病型进行鉴定,结果表明:4个群体的致病型反应不同于正式命名的15个致病型,也不同于国内报道的山西太谷、安徽固镇和郑州须水群体的致病型;河南洛阳和博爱群体对国际鉴别寄主的反应基本一致,应属于同一类致病型,两个群体的致病谱比国内报道的其他群体明显较宽,对含有抗病基因的大麦寄主均有毒性,与瑞典“Gotland strain East”致病型较为相似;河南清丰和河北邯郸群体致病型反应只有一个B组寄主La Estanzuela反应不一致,其他寄主反应完全一致,应为同一种致病型,这两个群体对含有抗病基因Ha1、Ha2和Ha3的3个大麦寄主均无毒性。通过室内盆栽人工接种二龄幼虫研究了黄淮北部麦区大面积推广的41个小麦品种(系)和4个国外小麦材料对博爱和清丰群体禾谷孢囊线虫的抗性。研究结果发现品种间的抗性存在显著差异,但整体抗性较差,在对博爱群体供试的45个小麦材料中没有发现免疫和高抗品种,达到抗病水平的有Madsen、VPM、SS679、MILAN 4个国外小麦材料和中育6号、濮麦9号2个国内小麦品种,占供试品种的13.3%。清丰群体的鉴定结果发现42个供试品种中无免疫品种,国外小麦材料Masdsen、VPM、Milan和国内小麦品种新麦18、新麦19平均单株白雌虫在10个以下,相对抗病指数在0.9以上,达到了高抗水平,占供试品种的11.9%;SS679、濮麦9号、开麦18、漯麦4-168、中育6号5个品种的相对抗病指数在0.8～0.9之间,达到了抗病水平,占供试品种的11.9%。

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致谢 4-7摘要 7-91. 文献综述 9-22 1.1 小麦禾谷孢囊线虫的起源及其分布与危害 9-10 1.2 禾谷孢囊线虫病病原 10-14 1.2.1 禾谷孢囊线虫种类及经济重要性 10-11 1.2.2 禾谷孢囊线虫分类鉴定 11-14 1.3 禾谷孢囊线虫致病型变异 14-17 1.3.1 鉴别寄主及命名方法 15-17 1.3.2 不同群体致病型变异 17 1.4 小麦品种对禾谷孢囊线虫病的抗性及应用 17-20 1.4.1 禾谷孢囊线虫致病机制 17-18 1.4.2 寄主抗病机理 18-19 1.4.3 选育、利用抗耐病品种 19-20 1.5 展望与思考 20-222 引言 22-233 材料与方法 23-29 3.1 豫西、豫北及冀南地区4 个禾谷孢囊线虫群体形态学鉴定 23-26 3.1.1 试验材料 23 3.1.2 试验方法 23-26 3.2 豫西、豫北及冀南地区4 个群体禾谷孢囊线虫rDNA-ITS 分子特征分析 26-27 3.2.1 试验材料 26 3.2.2 试验方法 26-27 3.3 禾谷孢囊线虫致病型鉴定 27-28 3.3.1 试验材料 27 3.3.2 试验方法 27-28 3.4 小麦品种对禾谷孢囊线虫河南焦作和濮阳群体抗性鉴定和评价 28-29 3.4.1 试验材料 28 3.4.2 试验方法 28-294 结果与分析 29-43 4.1 豫西、豫北及冀南地区4 个群体禾谷孢囊线虫形态学鉴定 29-32 4.1.1 各群体形态测量值 29 4.1.2 形态特征 29 4.1.3 豫西、豫北及冀南地区4 个群体禾谷孢囊线虫形态鉴定结果 29-32 4.2 豫西、豫北及冀南地区4 个群体禾谷孢囊线虫rDNA-ITS 分子特征分析 32-35 4.2.1 rDNA-ITS 的PCR 及RFLP 分析结果 32-34 4.2.2 rDNA-ITS-RFLP 图谱比较 34 4.2.3 序列分析 34-35 4.3 豫西、豫北及冀南地区4 个禾谷孢囊线虫群体致病性鉴定结果 35-40 4.3.1 国际鉴别寄主对4 个禾谷孢囊线虫群体的抗性反应 35-38 4.3.1.1 国际鉴别寄主对禾谷孢囊线虫河南洛阳和博爱群体的抗性反应 35-37 4.3.1.2 国际鉴别寄主对禾谷孢囊线虫河南清丰和河北邯郸群体的抗性反应 37-38 4.3.2 豫西、豫北及冀南地区4 个CCN 群体致病型的鉴别 38-40 4.4 小麦品种对禾谷孢囊线虫河南焦作博爱和濮阳清丰群体抗性鉴定和评价 40-43 4.4.1 小麦品种对濮阳清丰群体禾谷孢囊线虫抗性鉴定 40-41 4.4.2 小麦品种对河南焦作博爱群体禾谷孢囊线虫抗性鉴定 41-435 结论与讨论 43-47 5.1 豫西、豫北及冀南地区4 个禾谷孢囊线虫群体形态学鉴定 43 5.2 豫西、豫北及冀南地区4 个禾谷孢囊线虫群体rDNA-ITS 分子特征分析 43-44 5.3 豫西、豫北及冀南地区4 个禾谷孢囊线虫群体致病型鉴定 44-45 5.4 小麦品种对禾谷孢囊线虫河南焦作和濮阳群体抗性鉴定和评价 45-47参考文献 47-56ABSTRACT 56-57

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