王殿修[1]2004年在《吉林省玉米丝黑穗病菌致病性分化与RAPD分析》文中研究表明本文采用鉴别寄主鉴定技术和基因组随机多态性扩增技术(RAPD)，研究了吉林省玉米丝黑穗病菌存在致病性分化，并从遗传物质DNA水平证实病菌致病性的分化并非是表型差异，而是一种基因的分化，具有较稳定的遗传物质基础。 经过大量的田间调查及人工接种鉴定，确定了登海1、吉单209、吉单180、丹639、农大3138、本育九、Mol 7和黄早四为较理想的玉米丝黑穗病鉴别寄主，初步建立了吉林省玉米丝黑穗菌致病性分化的鉴别寄主体系，该鉴别体系中的6个玉米品种及2个玉米自交系代表了吉林省正在推广使用的玉米品种资源和二大骨干自交系，对今后鉴定和监测病菌致病类型的分化具有重要作用。 采用8个鉴别寄主将吉林省玉米丝黑穗病菌大致划分为3个致病类型。致病类型A为强致病类型，来源于吉林、长春、公主岭和长岭，是玉米丝黑穗病发生最严重的地区；致病类型C为弱致病类型，分布于白城地区；致病类型B其致病性介于A、C类之间，主要分布于四平、通化、松原和延边地区。 玉米丝黑穗病菌致病性分化研究表明，鉴别寄主的鉴定结果和DNA遗传多态性辅助鉴定的结果关系密切，这进一步表明病原茵致病性的分化归根结底是控制致病性的基因不同。采用鉴别寄主鉴定和DNA遗传多态性鉴定相结合的技术鉴定体系来研究玉米丝黑穗病菌的致病性分化在国内外还属首次，本研究为进一步深入研究玉米丝黑穗病菌的生理分化奠定了基础。
高洁[2]2005年在《特用玉米抗丝黑穗病遗传分析及其病菌致病性的遗传多样性》文中指出在对玉米(包括爆裂玉米、糯玉米、甜玉米及普通玉米)抗性鉴定的基础上,采用RAPD技术对我国普通玉米骨干自交系的抗丝黑穗病遗传多样性进行了研究;采用完全双列杂交设计按Griffing方法Ⅰ及世代均值多元回归分析法研究了爆裂玉米和糯玉米的抗性遗传;采用鉴别寄主的鉴定技术和RAPD分析相结合的方法研究了吉林省玉米丝黑穗病菌的致病性分化,从遗传物质DNA水平上证实病菌的致病性分化。主要研究结果如下: (1) 采用新的抗性评价标准,通过对162份普通玉米自交系,22份爆裂玉米自交系,59份甜玉米自交系及122份糯玉米自交系的人工接种鉴定,筛选出US3195等127份抗病系,占鉴定总数的34.79%,多数材料尤其是特用玉米材料感或高感丝黑穗病,无免疫及高抗材料;采用RAPD标记将33份普通玉米的骨干自交系分为5个类群,RAPD标记划分的结果与传统的遗传系谱不完全一致,但与杂种优势利用的结果相符,生产上优良的杂交组合无一出现在类群内,13个抗病系分散于5个类群中,依据杂种优势利用的原理,可用类群内的抗病系改良类群内的感病系,创制优良的抗病系。 (2) 对5套爆裂玉米和7套糯玉米的接种鉴定结果所做的遗传分析表明:爆裂玉米和糯玉米对丝黑穗病抗性属于细胞核遗传,抗性遗传力较高,能稳定的遗传,正反交抗性无显着差异,F_1抗性介于二亲本之间,与亲本发病率呈极显着的正相关;F_2抗性略高于F_1抗性,与抗病亲本回交抗性向抗病亲本回归,与感病亲本回交抗性向感病亲本回归;不同自交系抗性遗传的一般配合力和特殊配合力存在极显着的差异,配合力效应均有正负之分,不同系之间一般配合力效应差异显着,特殊配合力效应不显着,故在育种中应重视一般配合力效应;糯玉米抗丝黑穗病的基因加性、显性以及互作效应普遍存在,且在不同杂交组合中遗传方式不同,效应方向不同,但以基因加性效应为主。 (3) 经过反复接种鉴定,并按一定标准确定了合344,B73,掖478,吉853,444,P138,M017,黄早4为较理想的玉米丝黑穗病菌鉴别寄主,初步建立了吉林省玉米丝黑穗病菌致病性分化的鉴别寄主体系,该鉴别体系中的自交系基本代表了我国几大骨干自交系的血缘。 (4) 采用选定的8个鉴别寄主将吉林省玉米丝黑穗病菌大致划分了3个致病类型。致病类型A类为强的致病类型,分布于吉林、长春及公主岭和长岭地区,是玉米丝黑穗病发生严重地区;致病类型C类为弱致病类型,分布于白城地区;致病类型B类其致病性介于A、C类之间,主要分布于四平、通化、松原和延边地区。根据鉴别寄主的鉴定结果和对不同地区不同品种丝黑穗病的调查结果表明吉林省玉米丝黑穗病菌只存在致
宫秀杰, 王俊河, 钱春荣, 于洋, 马军韬[3]2008年在《东北四省部分玉米丝黑穗病菌生理分化及RAPD分析》文中认为应用鉴别寄主鉴定技术对吉林省、辽宁省、黑龙江省和内蒙古自治区玉米丝黑穗病菌的致病性情况进行了鉴定,共划分为4个不同的致病类型,其中黑龙江省玉米丝黑穗病菌致病性较强,发病率为29.34%,辽宁省玉米丝黑穗病菌致病性较强,发病率为18.00%,说明玉米丝黑穗病菌的致病性存在明显差异。应用RAPD技术对4个省区玉米丝黑穗病菌的生理分化进行了分析,不同菌株的相似系数在0.40～0.64之间,在0.58的相似系数水平上共划分为4个类群,其中505号和506号菌株相似性最大,相似系数达到0.64;504号和507号菌株相似性最小,相似系数达到0.40,说明丝黑穗病菌存在着丰富的生理分化现象。
马军韬, 王殿修, 宫秀杰, 高洁[4]2008年在《6省区玉米丝黑穗病菌遗传多样性分析》文中认为采用随机扩增多态性DNA技术(RAPD)对我国6省区玉米丝黑穗病菌的生理分化情况进行了初步研究。通过10个随机引物将来自于吉林、辽宁、黑龙江、山西、河北、内蒙古自治区的102株玉米丝黑穗病菌大致划分为6个类群(相似系数0.42),在更高的相似水平上,类群A和类群B还可以进一步划分为众多的亚群。从聚类分析的结果可以看出,相似性较高的菌株大多来源于相同或相近的地区,说明玉米丝黑穗病菌的亲缘关系存在一定的地域性。
王雪梅[5]2016年在《玉米丝黑穗病菌SSR信息分析及分子检测研究》文中进行了进一步梳理孢堆黑粉菌(Sporisorium reilianum)引起的玉米丝黑穗病是玉米生产上的重要病害之一。该病是一种苗期侵染成株期发病的系统侵染性病害。本研究利用生物信息学方法和分子标记技术,在分析玉米丝黑穗病菌全基因组SSR序列分布特点的基础上,开发了可用于玉米丝黑穗病菌种内遗传多样性及种特异性分析的SSR引物。同时利用玉米丝黑穗病菌接种抗病性不同的玉米品种,通过应用筛选的种特异性引物在室内检测玉米苗期带菌率,并与相应品种的苗期检出率和田间发病率进行回归分析,构建了玉米苗期丝黑穗病菌室内苗期分子检测技术新体系。其主要研究结果如下：1.利用在线软件SSRIT并结合人工搜索对孢堆黑粉菌基因组序列中的SSR位点进行搜索,对碱基重复在2-6个核苷酸之间的SSR序列进行分析。结果表明,已公布的23条染色体基因组序列共有SSR位点2042个,占基因组总长的0.23%,其中,叁核苷酸重复单元为主要的重复类型,占全部SSR的60.82%(1242个),其次为二核苷酸重复单元,占全部SSR的14.79%(302个)。数量最少的是六碱基重复单元,为138个(6.76%)。出现频率最高的的重复基序为(GCA/TGC)n (11.31%),其次是(AGC/GCT)n和(CAG/CTG)n,出现频率分别为10.04%、9.89%。2.利用Primer Premier 5.0软件对符合条件的SSR序列进行引物设计,共设计并合成150对SSR引物。经检测,有125对能够在孢堆黑粉菌中扩增出条带,有效扩增率为83.3%;其中多态性引物10对。此外,以5种常见玉米病原菌,如玉米丝黑穗病菌、玉米瘤黑粉病菌、玉米茎基腐病菌、玉米穗腐病菌和玉米大斑病菌为对照供试菌株,筛选出了玉米丝黑穗病菌的种特异性引物57对。3.利用筛选出的10对多态性SSR引物检测了来自山西省不同地区的118株玉米丝黑穗病菌的多态性,共扩增出21条谱带,其中多态性条带为19条,多态性比例高达90.5%。聚类分析结果表明,当遗传相似系数为0.674时,供试的118个孢堆黑粉菌可以划分为6个SSR类群；当遗传相似系数为0.966时,供试的118个孢堆黑粉菌可以全部区分开来。遗传多样性分析结果表明,基因多样性指数为0.0517-0.4988,平均为0.3240。遗传相似系数范围为0.276-0.966,平均为0.645。说明各菌株间存在明显的遗传多样性。4.玉米丝黑穗病菌苗期SSR-PCR检测结果表明,在田间病圃苗期随机选取的20个不同品种的玉米植株室内检出率和室内接种苗期检出率均大于田间实际发病率。田间病圃苗期随机选取的这20个不同玉米品种的室内检出率与其田间当年实际发病率比较分析结果表明,二者之间呈线性关系,表现为极显着正相关,其室内检出率(y)与田间发病率(x)的回归方程为y=1.3213x+34.824。室内接种苗期检出率结果表明,叁叶期的根部是玉米丝黑穗病菌的最易检测时期和检测部位。5.利用玉米丝黑穗病菌接种不同抗性的玉米品种,筛选出的种特异性引物室内检测玉米苗期带菌率,与相应品种的田间发病率进行比较分析,根据二者之间的差值,并结合室内接种检出率,参照田间调查评价分级标准,初步制定了玉米苗期室内SSR-PCR检测抗性评价标准：高抗(0～20.0%)、抗病(20.1%～30.0%)、中抗(30.1～40.0%)、感病(40.1%-70.0%)和高感(>70.1%)。6.室内玉米苗期丝黑穗病菌SSR-PCR分子检测体系为：在室内育苗钵中,采取0.1%菌土覆盖的方法,播种供试玉米品种,然后将其放入人工气候箱中,在白天光照强度为120001x、温度为25℃和夜间温度15℃,光、暗12h交替的条件下培养。待玉米植株长到3叶期时,选取根部提取DNA,然后利用SSR引物9-ACG7对其进行PCR检测,根据1%琼脂糖凝胶电泳分离产物情况,计算检出率(检测出现条带的株数／检测总株数),依据检出率数值,并按照相应的室内抗性评价标准来确定玉米植株的抗性水平。
姜钰[6]2015年在《高粱丝黑穗病菌致病性分化与品种抗病基因标记研究》文中研究表明丝孢堆黑粉菌[Sporisorium reilianum (Kuhn) Langdon & Fullerton]引起的高粱丝黑穗病是世界范围广泛分布的重要高粱病害之一。由于该病害可直接破坏高粱穗部结构形成黑粉苞,常导致颗粒无收。近年来高粱丝黑穗病流行加重,造成严重的高粱产量损失。本文以高粱丝黑穗病菌的致病力变异、生理分化机理及高粱种质抗病基因资源挖掘、基因定位等研究为目标,从高粱丝黑穗病病原菌的生物学特性、种群多样性、致病变异、病菌入侵对寄主防御酶系影响和高粱抗病特性遗传及抗病基因标记等多方面进行了系统研究,为我国高粱抗丝黑穗病育种及病害防控等提供了科学理论依据和技术支撑。主要的研究结果如下：1.研究明确了高粱黑穗病不同症状与病原菌种类关系针对近年高粱丝黑穗病田间自然发病症状多样、原因不明等问题,通过病菌形态学特征、培养性状与病菌rDNA-ITS序列比对分析,对采自辽宁省、吉林省和黑龙江省等高粱产区的高粱丝黑穗病8种症状病菌种类进行了鉴定。结果表明：病菌冬孢子萌发特点、菌落形态特征及病菌rDNA-ITS序列等均与丝孢堆黑粉菌(S. reilianum)相符。首次明确我国高粱黑穗病不同类型的症状并非不同病菌种类侵染造成,而是均为丝孢堆黑粉菌侵染所致。2.研究明确了我国高粱丝黑穗病菌生理分化和小种组成及其地域分布针对近年来我国高粱生产上高粱丝黑穗病为害加重、一些抗病品种感病的问题,首次采用病菌单孢菌系扩繁和人工土壤接菌技术,利用自主选育及引进、筛选出12个病菌小种鉴别品系,对我国高粱产区高粱丝黑穗病菌种群致病性分化进行系统研究。结果表明：(1)明确了我国高粱丝黑穗病菌种群中存在4个生理小种,其中3号小种为优势小种。(2)明确了我国高粱丝黑穗病菌种群的地域分布：1号小种主要分布在吉林省部分地区和贵州省高粱产区；2号小种主要分布内蒙古自治区和贵州省等高粱产区；3号小种广泛分布于黑龙江省、吉林省、辽宁省和四川省等高粱产区；4号小种主要分布在山西省和陕西省等高粱产区。(3)系统建立了我国高粱丝黑穗病菌生理小种鉴别寄主体系,4个小种的主要鉴别寄主分别为Tx414或early sumarc, Tx3197B, Tx622 B或Tx623B、TAM428和B2V4。3.探明了高粱丝黑穗病菌对植株体内防御酶系活性影响采用紫外分光光度计比色法,对人工接种抗病性水平不同的高粱病株体内防御相关酶系活性的变化进行测定。结果表明：抗性水平不同的高粱品种植株体内的防御酶活性(含量)存在明显差异,与抗性相关的酶有PAL、SOD、POD、且MDA含量也与抗性相关；人工接种丝黑穗病菌后,病株体内防御酶活性均发生一定的变化,酶活性增加的有PAL、SOD、EST、PPO,酶活性降低的有CAT、POD,另外MDA含量也明显增加；高粱雄性不育系及其保持系之间的相关防御酶系活性和增降幅度略有差异。4.制订了《高粱抗丝黑穗病鉴定技术规范》,鉴定明确了一批高粱资源对丝黑穗病菌优势小种的抗性结合抗病资源筛选,制订了《高粱抗丝黑穗病鉴定技术规范》(DB21/T 19.4-2014)。利用该技术,鉴定和评价了我国育种上广泛应用的150份高粱品系对高粱丝黑穗病菌优势小种的抵抗性,筛选出47份免疫和6份高抗的抗病基因资源或品系。5.阐明了高粱对丝黑穗病菌优势小种抗性遗传效应选择抗病性不同的高粱保持系和恢复系进行组配获得F1和F2代组合群体,采用人工接种方法,对高粱丝黑穗病菌优势小种抗性遗传效应进行了研究。结果表明：高粱品系对丝黑穗病菌优势小种抗性有3种遗传方式,即3：1、13：3和15：1。供试高粱品系对丝黑穗病菌优势小种抗性受控于1-3对非等位基因,且存在基因互作或修饰作用。6.标记与定位了1个高梁抗丝黑穗病基因采用基于性状表现型的BSA法和SSR标记技术,以自主创新对丝黑穗病免疫的恢复系LR625与高感病品系L407B为亲本,通过人工去雄和有性杂交组建了F2群体,采用人工接种病菌优势小种(3号生理小种)的抗病性鉴定方法,对群体进行了抗病基因的遗传分析和抗病基因标记。结果表明：SSR引物Xtxp285可作为高粱抗丝黑穗病的基因标记。在抗亲与感亲、抗池与感池间存在清晰且稳定的差异性谱带,抗性亲本差异片段的大小约为230 bp,感性亲本差异片段的大小约为250 bp。引物Xtxp285与高粱品系LR625抗丝黑穗病基因紧密连锁,将LR625携带的抗病基因定位于3号染色体上和抗性基因最近的连锁标记与其相距7.2 cM。
姜钰, 徐秀德, 刘志恒, 董怀玉, 赵姝华[7]2007年在《玉米丝黑穗病菌种群遗传多样性研究》文中研究表明对采自中国9省(市)不同地理来源和不同品种的玉米丝黑穗病菌[Sporisorium reilianum(Kühn)Langdon&Fullerton]进行了遗传多样性研究。应用随机扩增多态性DNA(random ampilfied polymorphic DNA,RAPD)技术对22个不同地区菌株的DNA进行扩增,经聚类分析结果表明,可将供试菌株基本分成5组。来自不同地区相同品种上的菌株和同一地区不同品种的菌株的DNA多态性存在差异;同一组内的DNA多态性亦有差异,即玉米丝黑穗病菌具有丰富的种内遗传多态性。
王士臻[8]2014年在《玉米丝黑穗病菌SSR分子标记开发及其应用研究》文中研究说明玉米丝黑穂病对我国各地玉米区产量造成十分严重的危害,并且降低了玉米的品质,因此一度将其列为我国的叁大玉米病害之一。该病害由孢堆黑粉菌(Sporisorium reilianum)引起,是一种对玉米产生造成极大危害的土传真菌病害,对玉米生产造成严重的影响。本研究^人NCBI数据库中下载了全部23条玉米丝黑穗病菌的全基因组序列,从中选取前3条(1、2、3)染色体基因组序列,分析SSR组成与分布特征,在此基础上设计合成15对SSR引物,以孢堆黑粉菌为研究对象,筛选出10对多态性丰富的SSR引物,对山西省12个不同地区的117个菌种进行遗传多样性分析,并利用一对多态性引物CAG(4)对苗期病株的带菌情况进行检测。其主要结果如下：利用SSR Hunter软件对下载的3条玉米丝黑穗病菌的全基因组序列进行搜索,对碱基重复在2-6个核苷酸之间的SSR序列进行分析。分析结果表明,在该基因组中共发现888条符合条件的微卫星序列,占叁条全基因组碱基总数的0.068%。其中重复序列数量最多的为叁核苷酸,达到329个,四、五、六核苷酸重复序列数量分别为101个、155个、185个。孢堆黑粉菌基因组的SSR序列,叁核苷酸重复序列重复的次数最多,为23次；其次为二核苷酸,17次；此外,在所有SSR序列中长度最长的是叁核苷酸重复序列,其长度为69bp。在二核苷酸重复中,CT类SSR序列重复最多达到33个,GCAT类重复最少,只有一个。利用引物设计软件primer premier5.0对符合搜索条件的SSR序列进行引物设计,共设计出15对引物。经检测,全部能够在孢堆黑粉菌中有效扩增,有效扩增率为100%,其中10对引物具有多态性。说明基于孢堆黑粉菌微卫星序列设计的引物具有较高的多态性频率。将此多态性良好的10对引物对供试的117株玉米丝黑穗病菌进行SSR-PCR扩增,共扩增出45条谱带,其中多态性标记位点为31个,多态性位点的比例为68.8%。扩增产物大多分布于100～500bp之间。遗传多样分析结果表明,遗传相似系数范围为0.54-0.98,平均为0.79。说明各菌株间存在明显的遗传多样性。从聚类结果可以看出,在遗传相似系数(GS)为0.782时,供试的117个孢堆黑粉菌菌株可以明显的划分为6个SSR类群。多数地理来源相同的菌株聚为同一类群,总体来看,孢堆黑粉菌的遗传分化很明显。在田间病圃186个品种(系)中,随机选取16个品种(系),随机选取每个品种(系)七叶期植株6-10株为研究对象,利用筛选出的多态性良好的一对引物CAG(4),进行苗期带菌率情况检测。从结果可以看出,16种不同品种(系)的幼苗室内检出率与田间发病率总趋势基本一致。
参考文献：
[1]. 吉林省玉米丝黑穗病菌致病性分化与RAPD分析[D]. 王殿修. 吉林农业大学. 2004
[2]. 特用玉米抗丝黑穗病遗传分析及其病菌致病性的遗传多样性[D]. 高洁. 吉林农业大学. 2005
[3]. 东北四省部分玉米丝黑穗病菌生理分化及RAPD分析[J]. 宫秀杰, 王俊河, 钱春荣, 于洋, 马军韬. 中国农学通报. 2008
[4]. 6省区玉米丝黑穗病菌遗传多样性分析[J]. 马军韬, 王殿修, 宫秀杰, 高洁. 玉米科学. 2008
[5]. 玉米丝黑穗病菌SSR信息分析及分子检测研究[D]. 王雪梅. 山西农业大学. 2016
[6]. 高粱丝黑穗病菌致病性分化与品种抗病基因标记研究[D]. 姜钰. 沈阳农业大学. 2015
[7]. 玉米丝黑穗病菌种群遗传多样性研究[J]. 姜钰, 徐秀德, 刘志恒, 董怀玉, 赵姝华. 沈阳农业大学学报. 2007
[8]. 玉米丝黑穗病菌SSR分子标记开发及其应用研究[D]. 王士臻. 山西农业大学. 2014