小麥條銹菌CM42-2的遺傳分析.pdf

1、由條形柄銹菌（Puccinia striiformisf.sp.tritici）引起的小麥條銹病是小麥上極具毀滅性的病害之一。該病害在我國(guó)分布范圍廣、流行頻率高，且流行年份會(huì)造成嚴(yán)重的小麥減產(chǎn)。種植抗病品種是防治條銹病最有效的措施，然而條銹菌易發(fā)生毒性變異，導(dǎo)致小麥品種的抗性喪失。小麥條銹菌CM42是從四川田間小麥品種川麥42上分離得到的原始V26菌系，近年監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)田間V26毒性頻率不斷上升，且群體遺傳多樣性高，這可能與小麥條銹菌有性生

2、殖相關(guān)。自小檗作為小麥條銹菌的轉(zhuǎn)主寄主被發(fā)現(xiàn)以來，為小麥條銹菌有性生殖與遺傳變異的研究提供可能。本研究通過單夏孢子菌系CM42-2在小檗上的自交來研究有性階段對(duì)小麥條銹病發(fā)生的作用以及小麥條銹菌的遺傳規(guī)律;探索V26菌系毒性變異機(jī)理，明確其遺傳分化規(guī)律，為前瞻性抗病育種提供有效信息，進(jìn)而為我國(guó)小麥條銹病的綜合治理提供新策略。本研究取得以下研究結(jié)果:
　　1.用萌發(fā)的小麥條銹菌CM42-2冬孢子接種陜西小檗(Berberis she

3、nsiana)，人工輔助自交，待產(chǎn)生銹子器后，成功從71個(gè)銹子腔分離獲得自交后代單孢菌系191個(gè)。
　　2.選擇基因型不同的94個(gè)后代菌系和親本在21個(gè)單基因系和Yr26的載體品種92R137上進(jìn)行毒性鑒定。所有菌系在Yr5，Yr15上均表現(xiàn)為抗病，而在Yr25, Yr44位點(diǎn)上都表現(xiàn)為感病。后代菌系在18個(gè)位點(diǎn)發(fā)生分離，分離比例的擬合度在0.079～0.905的范圍。經(jīng)分析知在Yr1，Yr17，Yr29和Yr4位點(diǎn)上，無毒基因由

4、一對(duì)顯性基因控制，而在Yr2、Yr Exp位點(diǎn)上，毒性是由一對(duì)顯性基因控制。而在其余12個(gè)位點(diǎn)毒性/無毒性均由兩對(duì)基因控制，在Yr6，YrTye，YrA和Yr26位點(diǎn)出現(xiàn)無毒性∶毒性為7∶9，說明無毒性為兩對(duì)隱性基因重疊或獨(dú)立控制;在Yr8，Yr43二個(gè)位點(diǎn)毒性可能是由兩對(duì)基因控制，且其中一個(gè)基因?qū)α硪粋€(gè)基因表現(xiàn)為顯性上位;在Yr28與Yrv23位點(diǎn)無毒性可能是由兩對(duì)顯性基因控制，且其中一個(gè)為抑制基因;在Yr9，YrSp，YrTr1位點(diǎn)

5、親本表現(xiàn)為無毒性，后代出現(xiàn)無毒性與毒性15∶1的分離比;說明在這幾個(gè)位點(diǎn)毒性可能由兩對(duì)隱性基因獨(dú)立控制;而在Yr31位點(diǎn)親本表現(xiàn)為毒性，且后代出現(xiàn)無毒性與毒性1∶15的比例，說明該位點(diǎn)無毒性可能由兩對(duì)隱性基因獨(dú)立控制。以上結(jié)果說明毒性可以由一對(duì)基因控制，也可以是兩對(duì)基因控制，無毒基因可以為顯性也可以為隱性。經(jīng)22個(gè)鑒別寄主鑒定后產(chǎn)生了67種毒性表型(virulent phenotype)，其中7個(gè)后代菌系與親本的毒性譜相同，而31個(gè)菌系

6、（占33.0％）的毒性譜比親本更寬，這表明經(jīng)過有性生殖可以產(chǎn)生新的致病類型，且有些致病類型比親本具有更強(qiáng)的毒性。
　　3.經(jīng)13對(duì)具有多態(tài)性的SSR標(biāo)記，后代191個(gè)菌系產(chǎn)生了94種多位點(diǎn)基因型(multilocus genotype)。對(duì)94個(gè)后代菌菌系毒性與SSR多態(tài)性之間進(jìn)行相關(guān)性分析，兩者之間的相關(guān)系數(shù)為r=0.127，可認(rèn)為毒性位點(diǎn)與SSR分子標(biāo)記間并無連鎖關(guān)系，二者相互獨(dú)立。
　　4.對(duì)三個(gè)單銹子腔菌系進(jìn)行研究發(fā)

7、現(xiàn)，銹子腔SAC58的30個(gè)菌系經(jīng)22個(gè)鑒別寄主鑒定產(chǎn)生13種毒性表型(VP)，其中VP1包含17個(gè)菌系;經(jīng)6對(duì)SSR標(biāo)記后產(chǎn)生9種多位點(diǎn)基因型(MLG)，其中MLG2與MLG3分別包含9個(gè)、13個(gè)菌系，對(duì)銹子腔SAC19與SAC8的分析也得出類似的結(jié)果。從毒性和分子數(shù)據(jù)兩個(gè)角度說明同一銹子腔菌系并不完全相同，但同一銹子腔內(nèi)的菌系差異小于不同銹子腔。
　　通過對(duì)一株新毒性的小麥條銹菌自交遺傳分析，表明有性生殖可以產(chǎn)生新的毒性表型和