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《华中农业大学》 2010年
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湖北省赤霉病菌种群及其毒素化学型鉴定

赵娟  
【摘要】:由镰刀菌引起的小麦、大麦、玉米赤霉病,是我国农业生产上的重要病害,在世界上许多国家发生和流行。赤霉病不仅造成作物产量下降,而且引起赤霉病的病原菌能够产生大量毒素,对人和动物的健康造成严重威胁。因此,开展赤霉病菌系统群及产毒性研究,将为发展赤霉病及其毒素控制监测技术提供依据,是农业生产及食品安全研究的重要课题。本研究从全国不同赤霉病流行地区采集病穗样品,分离纯化赤霉病菌菌株,并从核酸水平鉴定了部分菌株的所属菌种、系统群及其毒素化学型,为进一步深入研究我国赤霉病菌的群体遗传结构、毒素形成类型及其机理奠定了基础。获得的主要结果如下: 1.从我国17个省市收集的小麦、大麦、玉米赤霉病病穗等样品中,经单孢分离纯化获得赤霉病菌菌株1114个,保存在本实验室,为后续的赤霉病菌菌种、系统群及毒素化学型研究提供了纯化的菌株材料。 2.根据菌落形态、孢子类别等特征,结合菌种特异DNA片段,分析了来自湖北省玉米赤霉病穗的153个菌株的菌种属性以及菌种内的系统群。结果表明,目前湖北玉米产区的赤霉病菌,主要为禾谷镰刀菌(64.1%),其次是串珠镰刀菌(32%)。对湖北省玉米禾谷镰刀菌系统群的SCAR分析结果表明,这些禾谷镰刀菌中存在2种类型,即SCAR类型Ⅰ和Ⅴ,其中Ⅴ型占绝大多数(72.4%)。 3.基于毒素代谢路径关键基因序列进行的毒素化学型分子鉴定结果表明,禾谷镰刀菌菌株存在的三种不同产毒类型,即DON和3-AcDON、DON和15-AcDON、NIV,这三种毒素化学型的遗传基础可在同一PCR反应体系中被鉴定出来。 4.相比于三种毒素化学型都存在的中国小麦上的禾谷镰刀菌群体,湖北省玉米上的禾谷镰刀菌菌株仅存在2种产毒类型,即NIV、DON和15-AcDON,其中NIV是主要的毒素类型(69.4%)。这些结果说明,来自不同寄主的禾谷镰刀菌可产生不同类型的毒素。
【关键词】:玉米 赤霉病 禾谷镰刀菌 串珠镰刀菌 3-乙酞脱氧雪腐镰刀菌烯醇 15-乙酞脱氧雪腐镰刀菌烯醇 雪腐镰刀菌烯醇
【学位授予单位】:华中农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:S432.4
【目录】:
  • 摘要6-7
  • Abstract7-9
  • 缩略语表9-10
  • 1 前言10-20
  • 1.1 赤霉病10-13
  • 1.1.1 赤霉病的症状及危害10-11
  • 1.1.2 赤霉病的发病规律11-12
  • 1.1.3 赤霉病的防治12-13
  • 1.2 赤霉病病原菌13-16
  • 1.2.1 赤霉病病原菌的种类和鉴定13-15
  • 1.2.2 禾谷镰刀菌的分类及其遗传多样性15-16
  • 1.3 镰刀菌毒素16-18
  • 1.3.1 镰刀菌毒素分类及危害16
  • 1.3.2 单端孢霉烯族毒素的生物合成及其分子调控16-17
  • 1.3.3 毒素的检测方法17-18
  • 1.4 研究的目的和意义18-20
  • 2 材料与方法20-25
  • 2.1 实验材料20-21
  • 2.1.1 病穗样本20
  • 2.1.2 菌株材料20
  • 2.1.3 主要培养基及试剂20-21
  • 2.1.4 主要仪器设备21
  • 2.2 实验方法21-25
  • 2.2.1 赤霉病菌的分离纯化和形态鉴定21
  • 2.2.2 赤霉病菌基因组DNA的提取21-22
  • 2.2.3 禾谷镰刀菌SCAR类型鉴定22-23
  • 2.2.4 串珠镰刀菌的分子鉴定23
  • 2.2.5 禾谷镰刀菌毒素化学型分析23-25
  • 3 结果与分析25-36
  • 3.1 赤霉病菌的分离与纯化25-27
  • 3.2 禾谷镰刀菌和串珠镰刀菌的形态鉴定27-28
  • 3.3 湖北省赤霉病菌菌种分子鉴定28-33
  • 3.4 湖北省禾谷镰刀菌毒素化学型鉴定33-36
  • 4 讨论36-38
  • 参考文献38-47
  • 致谢47

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