柑橘对胶孢炭疽菌的抗性研究
炭疽菌属(Colletotrichum Corda)真菌是一类全球性分布的植物病原菌，特别是在高温多湿的热带和亚热带，可引起果树、农作物等多种植物的炭疽病发生，造成很大的经济损失。其中，由胶孢炭疽菌（Colletotrichum gloeosporioides）侵染引起的柑橘炭疽病是柑橘的主要真菌病害，几乎遍布于世界各大柑橘产区，如美国、巴西、日本、中国等。在中国，柑橘炭疽病也是柑橘产区发生最普遍、危害最严重的病害之一，如上海崇明，江西南丰，广东德庆及云南马关等。柑橘炭疽病发生严重时可导致橘园大面积枝梢干枯、失收甚至全树果实落光。 目前，柑橘炭疽病以化学防治为主。杀菌剂的连续使用，会导致病原菌产生抗药性从而降低化学防治效果。同时，也容易造成果实农药残留，对人类健康和环境安全构成潜在威胁。抗病品种的利用是防治植物病害有效、经济、安全的措施，而抗性评价是抗病育种的关键环节。到目前为止，国内关于柑橘种质资源对炭疽病的抗性评价研究报道较少。因此，筛选抗炭疽病的柑橘种质资源，定位相关抗性基因，成为柑橘抗炭疽病育种的当务之急。 本研究对课题组保存的16株柑橘炭疽病菌进行了菌种鉴定及群体遗传多样性分析，发现了强致病力胶孢炭疽菌菌株。为研究不同柑橘种质对炭疽病的抗性，本试验采用离体果实室内人工接种法，根据病情指数法、病斑平均直径法和系统聚类分析法等3种不同抗性评价方法探讨了52份柑橘属种质对胶孢炭疽菌的抗性。另外，以创建的柑橘分子标记遗传图谱为基础，利用“梨橙2号×晚蜜2号”及其杂交所得到的F1代68株LW品系的叶片为材料，以严重度和发病率为依据，通过QTL找到抗性相关的标记位点。最后，采用RT-PCR对部分抗性标记位点的相关基因进行验证分析。主要研究结果如下: (1)通过菌落、菌丝、分生孢子、附着胞等形态学鉴定，致病性测定，菌丝融合群鉴定等研究发现15株菌鉴定为胶孢炭疽菌（Colletotrichumgloeosporioides），1株菌为尖孢炭疽菌（Colletotrichum acutatum）。且分离自重庆北碚脐橙的病原菌CQBB-QC与分离自陕西汉中温州蜜柑的病原菌SXHZ-WZMG-2属于同一菌丝融合群，与胶孢炭疽菌（Colletotrichumgloeosporioides）相似，为柑橘炭疽病致病菌且是强致病力菌株。ITS基因和TUB2基因序列可以揭示胶孢炭疽菌（Colletotrichum gloeosporioides）和尖孢炭疽菌（Colletotrichum acutatum）种间的遗传变异，但不能有效的揭示胶孢炭疽菌（Colletotrichum gloeosporioides）种内的遗传分化。而GADPH、GS、CHS及CAL基因序列能有效地揭示出胶孢炭疽菌（Colletotrichum gloeosporioides）种及种下的变异。用ERIC和BOX引物对柑橘炭疽菌进行遗传多态性分析发现柑橘炭疽菌存在丰富的多样性，而引物ERIC优于引物BOX,遗传距离为8时，菌株CQBB-QC和SXHZ-WZMG-2聚为一枝，遗传距离较近。 (2)采用离体果实室内人工接种法，根据病情指数法、病斑平均直径法和系统聚类分析法等3种不同评价方法探讨了52份不同柑橘属种质对胶孢炭疽菌的抗性。结果表明，供试的柑橘属种质可划分为高抗、抗、中抗和感4类，未发现免疫和高感种质。胡柚、伏令夏橙、火焰葡萄柚、冰糖橙、刘金刚甜橙、哈姆林甜橙、新会甜橙和晚棱脐橙为高抗种质。其它种质在不同评价方法中均表现出不同程度的抗性。与此同时，通过3种柑橘炭疽菌抗性评价方法对“晚蜜2号×梨橙2号”及其杂交WL品系部分后代的抗性进行比较，发现其后代的抗性差异较大。 (3)选用“梨橙2号×晚蜜2号”及其衍生的68株F1代LW杂交系叶片为材料，采用离体叶片室内人工接种法，依据叶片发病率和严重度进行柑橘炭疽菌的识别抗性与防御抗性表型分析，随后进行了柑橘抗炭疽病的QTL定位。以构建的含有334个SSR标记，9个连锁群，总长844.2 cM，平均图距2.53 cM的分子遗传图谱为基础，运用Map QTL6.0分析软件，采用区间作图法(IM)和多重区间作图法(MQM)进行QTL相关位点检测优化。结果发现，在LOD≧2.5的情况下，在LW1、LW2、LW3、LW4、LW8、LW9等6个连锁群上共检测到10个与柑橘炭疽菌抗性相关的QTL标记位点cSSR250、cBMM88、LcSSR150、LcSSR135、cSSR340、cSSR36、cSSR197、ccSM146-110、cSSR230及F21，且单个QTL贡献率范围在10.3％-35％之间。 (4)参照68株F1代LW杂交品系柑橘品种对炭疽菌的抗性等级划分，分别选取高感、感病、中抗、抗病及高抗等12个品种接种菌株Colletotrichumgloeosporioides CQBB-QC进行抗性相关基因的RT-PCR分析，LW品系叶片接菌处理10 d和1d比较，发现LcSSR150和ccSM146-110对应基因表达增强。cSSR250对应基因表达模式在10 d和1d时一致，在抗病品种LW-30、LW-43，中抗品种L-2、LW-18，感病品种W-2、LW-47及高感品种LW-54、LW-24、LW-68诱导处理和对照中均为高表达，但在高抗品种LW-12、LW-23和LW-2接菌处理和对照处理中表达量较低;而其他对应基因在接种10d和1d时，接菌和空白处理中没有明显差异。
柑橘炭疽病;胶孢炭疽菌;抗性评价;QTL定位
西南大学
硕士
微生物学
胡军华
2015
中文
S436.661
111
2015-11-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）