小麦赤霉病菌种和毒素化学型组成分析
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
绪论1
1 材料与方法3
1.1 材料 3
1.1.1 供试菌株3
1.1.2 PDA培养基3
1.2 小麦赤霉病菌种类的鉴定3
1.2.1 真菌基因组DNA的提取3
1.2.2 小麦赤霉病菌种类的鉴定3
1.3 小麦赤霉病菌化学型的鉴定3
2 结果与分析3
2.1 小麦赤霉病菌种类的鉴定结果3
2.1 小麦赤霉病菌化学型的鉴定结果4
3 讨论8
2.1 小麦赤霉病菌种类的鉴定结果讨论8
2.1 小麦赤霉病菌化学型的鉴定结果讨论8
致谢9
参考文献9
图1 部分Tef1测序结果的四个差异位点4
图2 部分毒素化学型酶切结果4
表1 本研究所用引物4
表2 157株菌的来源、类型和化学型4
江苏省泰兴市和淮安市小麦赤霉病菌种和毒素化学型组成分析
引言
绪论 赤霉病（Fusarium Head Bli *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: @351916072@
ght，FHB）是全球范围小麦种植区域内的毁灭性病害。温暖湿润以及半湿润麦区常受其为害。其病原菌为镰孢菌（Fusarium）。近些年来，受到全球气候变暖的影响，以及轮作或免耕等耕作制度和方式的变更，小麦赤霉病在北美地区的扩展之势迅猛，在亚洲、南美、欧洲等地的发生也逐年蔓延上升。赤霉病所带来的经济损失越来越严重，已对世界小麦生产造成了直接威胁。
在我国，小麦赤霉病的发病面积已经占到小麦种植总面积的四分之一，是小麦生产中最为主要的病害之一。有统计数据显示，仅在长江中下游麦区，上世纪后半个世纪期间，赤霉病大范围发生的就有二十一年，所造成的产量损失更是高达百分之五至百分之二十。从上世纪80年代开始，小麦赤霉病的发生由我国长江中下游麦区、华南的冬麦区以及东北的春麦区向北扩张。现在赤霉病的为害已扩散至黄淮麦区和北方麦区，对我国小麦作物生产的影响日渐严峻。自2010年始，赤霉病连续流行了六年，地域范围纵跨全国麦区。其中，2010年、2012年、2014年和2015年这四年，在长江中下游麦区和江淮流域麦区为重度流行，2010年、2012年和2015年还在淮河以北麦区及黄淮南部地区造成局部流行。2012年是全国赤霉病大暴发的一年，发生面积高达927万公顷，山东、河南、安徽和江苏病情严重。
多种镰孢菌都能够引发小麦赤霉病。截至目前，已发现并鉴定的就至少有27个镰孢菌种或变种，并以其中五种为主要致病菌。分别有禾谷镰孢菌（Fusarium graminearum）、黄色镰孢菌（F. culmorum）、梨孢镰孢菌（F. poae）、燕麦镰孢菌（F. avenaceum）和雪腐镰孢菌（Microdochium nivale）[1]。
由于不同地区存在自然生态等因素的差异，小麦赤霉病在世界各地的优势菌种也各不相同。在温度较低的地区，如在欧洲西北部冷凉地区，黄色镰孢菌、梨孢镰孢菌和雪腐镰孢菌为最主要的致病菌，在瑞士雪腐镰孢菌为优势致病菌种。而在气候更温暖的地区，比如美、澳以及中欧等地，通常致病的是禾谷镰孢菌。
从我国于上世纪80年代对采集自全国二十多个省市的致病镰孢菌样本的鉴定结果来看，禾谷镰孢菌约占我国致病菌种的94.5%，为优势菌种。
禾谷镰孢菌有无性态（Fusarium graminearum Schw.）和有形态（Gibberella zeae Schw.petch）之分。其无性态为半知菌亚门镰孢属，可以产生大型分生孢子，分生孢子呈镰刀状，顶端为钝圆形，基部可见明显的足细胞。多数孢子具有三到五个隔膜，单个的无色分生孢子聚集在一起后呈粉红粘稠状。小型分生孢子几乎不产生。其有性态则为玉蜀黍赤霉，属于子囊菌亚门赤霉属。其子囊壳散生或聚生于感病组织表面，子囊壳深蓝至紫黑色。子囊孢子呈螺旋状排列，两端钝圆，呈无色纺锤状，隔膜数多为3个。
从上世纪30年代以来，我国就对禾谷镰孢菌做过大量的研究。研究范围囊括形态特征、生活史、寄主范围、化学药剂抗药性等多个方面。尽管因为镰孢菌的复杂性，用传统方式进行的研究并未取得突出成就。可喜的是，从分子水平上对禾谷镰孢菌系统发育以及遗传多样性的研究虽然开始比较晚，但已经取得了很大进展。
国外近年来的研究表明，原来所定义的禾谷镰孢菌（F. gramiuearum seusu stricto）是一个进化宗系群（lineage clade），该进化宗系群内具有明显的遗传多样性并存在着清晰的生物学“种”的分化，且不同种具有明显的地理分布。美国的ODonnell[2]等人将禾谷镰孢菌宗系群（F. gramiuearum clade）正式定义为9个种。Starkey[3]等又在此基础上进一步将其分为11个种。过去研究中所提到的禾谷镰孢菌（F. gramiuearum）在宗系群中现仅作为一个种，因其分布的广泛性而仍然保留原种名。
根据最近的一些研究，主要存在于亚洲Fg族中的亚洲镰孢菌（F. asiaticum）是引起我国小麦赤霉病的优势种群。且在我国禾谷镰孢菌和亚洲镰孢菌的分布具有明显的差异，黄淮流域及以北的小麦产区内是以F. gramiuearum为主，长江中下游麦区则以F. asiaticum为主，而在气温相对比较适中的江淮流域麦区，这两种类型的菌株均有分布。
对于镰孢菌种的区分大多用tef1α基因序列进行系统学发育学分析。Arif等[4]利用tef1α基因区分Fusarium和F. solani。Kim等[5]根据tef1α基因序列结合系统发育分析方法，将来自加利福尼亚、澳大利亚、中国和美国的30株Fusarium oxysporum f. sp. Vasinfectum进行了谱系的区分。Nitschkede等[6]根据tef1α基因序列信息区分镰孢菌的11个种。这些种包括Fusarium avenaceum、F. equiseti、F. graminearum、F. tricinctum等。
赤霉病菌在侵染禾谷类作物的同时，会产生一些真菌毒素。这些毒素会污染储藏的粮食，误食后容易造成恶心、呕吐、出血性腹泻以及体内器官出血性坏死等疾病甚至死亡，对人畜均有安全风险。至今以来，已经被发现的由赤霉病菌所产生的毒素有几十种之多，在这些毒素当中，主要有单端孢霉烯族类毒素（trichothecenes）和玉米赤霉稀酮（ZEN，zearalenone），而又以对单端孢霉烯族类毒素的研究最为广泛。
原文链接：http://www.jxszl.com/nongxue/zwbh/55454.html
