大豆根腐病多种病原菌的分子检测及复合侵染规律研究

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1、分类号： S432 学校代码： 10758 密 级： 公开 学 号： 08020035 硕士学位论文硕士学位论文 大豆根腐病多种病原菌的分子检测及 复合侵染规律研究 Study on Molecule Detection and Composite Infection Regularity Aim at the Multiple-pathogens of Soybean Root Rot 研究生姓名研究生姓名 郑培郑培娥娥 导 师 姓 名 及 职 称导 师 姓 名 及 职 称 郭庆元郭庆元 教授教授 学 位 门 类 级 别学 位 门 类 级 别 农学硕士农学硕士 专业名称专业名称 植物病理学植

2、物病理学 研究方向研究方向 真菌病害真菌病害 所在学院所在学院 农学院农学院 新疆乌鲁木齐 二一二年六月 独 创 性 声 明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果， 也不包含为获得新疆农业大学或其他教育单位的学位或证书而使用过的材料。 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 研究生签名： 时间： 年 月 日 关于学位论文使用授权的说明 本人完全了解新疆农业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：新疆农业大学有权保留并向国家有关部门

3、或机构送交论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文，允许论文被查阅和借阅。本人授权新疆农业大学将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以公布（包括刊登）论文的全部或部分内容。 (保密的学位论文在解密后应遵守此协议) 研究生签名： 时间： 年 月 日 导师签名： 时间： 年 月 日 本文是本文是教育部留学回国人员科研启动基金项目教育部留学回国人员科研启动基金项目 “大豆根腐病多病原的分子判别及复合侵染规律研究大豆根腐病多病原的分子判别及复合侵染规律研究” 的部分研究成果的部分研究成果 （项目编号：（项目编号：20091001） 课题主持人：课题主持

4、人：郭庆元郭庆元 教授教授 （新疆农业大学农学院）（新疆农业大学农学院） I 大豆根腐病多种病原菌的分子检测及复合侵染规律研究大豆根腐病多种病原菌的分子检测及复合侵染规律研究 摘 要 大豆根腐病（Soybean Root Rot）是一种世界性的病害，是新疆大豆生产上发生最普遍、危害最突出的严重病害之一。已有的研究表明大豆根腐病是一种多病原复合侵染的病害，因其土传、多病原复合侵染和初期症状隐蔽等特点而被普遍认为是一类较难防治的病害。为了深入分析该病复合侵染规律，本研究采用ITS区段基因序列比对方法对该病的七种致病菌进行了分子验证；采用常规生物学方法对病原菌生物学特性进行了研究；采用多病原交叉接种

5、方法对主要病原菌的致病作用进行了分析；并采用特异性引物分子标记方法建立了该病病原菌的分子标记体系和主要病原菌在植株上的消长动态的分子检测方法；并将分子动态监测结果与传统分离监测结果相比较，对大豆根腐病复合侵染规律进行了分析。 回接证病实验结果表明：尖孢镰孢霉( Fusarum oxysporum)、茄腐镰孢霉(Fusarum solani)、禾谷镰孢霉(Fusarum graminearum.)、茄腐镰孢霉蓝色变种(Fusarum solani var. coeruleum)、燕麦镰孢霉(Fusarum avenum)、立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)和瓜果腐霉菌(Pythi

6、um aphanidenatum)均为大豆根腐病致病菌。其中尖孢镰孢霉( Fusarum oxysporum)、立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)、瓜果腐霉菌(Pythium aphanidenatum)为致病性较强的主要致病菌。 序列比对结果使七种大豆根腐病致病菌中6种病原菌的形态学鉴定结果得到分子验证。 七种病原菌主要生物学特性研究表明：立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)、瓜果腐霉菌(Pythium aphanidenatum)、尖孢镰孢霉(Fusarum oxysporum)适宜生长温度(2030)和最适温度(25)基本一致；立枯丝核菌(Rhizocton

7、ia solani)适宜在中性偏酸及黑暗条件下生长，瓜果腐霉菌(Pythium aphanidenatum)适宜在酸性至中性及光照条件下生长， 尖孢镰孢霉(Fusarum oxysporum)适宜在弱酸至碱性及12 h光暗交替条件下生长。 交叉接种研究初步证明了立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)在复合致病过程中的先导作用。 采用六种针对各病原菌种的特异性引物进行扩增实验均有特异性条带；经扩增体系优化和灵敏度检测，初步建立了针对大豆根腐病多种病原菌的分子标记体系。 在大豆根腐病发病盛期对随机采样的30株大豆植株的检测结果显示： 镰孢霉(Fusarium spp.)的检出率为70.

8、0%， 立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)的检出率为10.0%， 瓜果腐霉菌(Pythium aphanidenatum)II 的检出率为6.7%。初步证明了镰孢霉(Fusarium spp.)在复合致病过程中的主导作用。 采用传统分离鉴定和分子检测方法对大豆植株进行发病动态监测结果表明： 分子检测结果与传统分离鉴定结果基本一致。整个生育期镰孢霉(Fusarium spp.)的分离比率最高，随生育期的推后呈明显的上升趋势；立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)在整个生育期分离比率不高，但在苗期的分离比率相对最高；瓜果腐霉菌(Pythium aphanidenatum

9、)的分离比率始终最低，在整个生育期中的变化不大。再次证明了立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)在复合致病过程中的先导作用和镰孢霉(Fusarium spp.)在复合致病过程中的主导作用。 复合侵染规律分析：在多病原复合侵染过程中，镰孢霉(Fusarium spp.)是当地大豆根腐病的优势致病种群， 是当地大豆根腐病发生的主导因素； 立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)为苗期优势致病种群，对根腐病的发生有一定的先导作用， 瓜果腐霉菌(Pythium aphanidenatum)在当地大豆根腐病的发生中的致病作用比较次要。 关键词关键词：大豆根腐病；分子检测；复合侵染规

10、律 III Study on Molecule Detection and Composite Infection Regularity Aim at the Multiple-pathogens of Soybean Root Rot Abstract Soybean root rot is a world wide disease. At the same time, it is also one of the universal occurrence and seriously damaged disease in soybean production of Xinjiang. Prev

11、ious studies have shown that the soybean root rot was attacted by multi-pathogens and it was generally believed that the soybean root rot was more difficult to control, because of the features such as soil-borne pathogens mixed infection and early concealed disease. To further analyze the mixed infe

12、ction regularity of the pathogens, the rDNA-ITS analysis method has been used for validating 7 pathogens of the disease in this paper. The biological characteristics of pathogens have been carried out by conventional biological methods. The pathogenic role of the main pathogens were analyzed by mult

13、iple-pathogens cross-inoculation and specific primers have been used for molecular marker to establish the molecular discrimination system and molecular detection of population dynamics of major pathogens on the plant and the monitoring results of molecular dynamics of pathogens have been compared w

14、ith the conventional monitoring results of dynamics of mixed infection pathogens and analyzing the infection regularity of soybean root rot. The results of pathogencity test have shown that Rhizoctonia solani, Pythium aphanidenatum, Fusarum oxysporum, Fusarum graminearum, Fusarum avenum, Fusarum sol

15、ani and Fusarum solani var. coeruleum (sacc.) Booth could all cause soybean root rot among them while Fusarum oxysporum, Rhizoctonia solani and Pythium aphanidenatum were stronger in pathogenicity. The identification results of six of seven pathogens were validated by the rDNA-ITS sequence analysis

16、soybean root rot. The research results of biological characteristics of the seven major pathogens have shown that Rhizoctonia solani, Pythium aphanidenatum, Fusarium oxysporum mold all were able to grow under 2030 degrees centigrade and optimum temperature was 25 degrees centigrade, which is coincide among them. Rhizoctonia solanii were suitable for growth in the neutral acidic and dark c