菊花白锈病综合防治及菊花抗病相关基因研究
菊花白锈病综合防治及菊花抗病相关基因研究
【摘要】：菊花白锈病是菊花(Chrysanthemum morifolium Ramat)重要病害之一,在多个国家被列为检疫性病害。菊花白锈病最早于1895年在日本发现,1901年Hennings将此病原鉴定为Puccinia horiana Henn。此后随着菊花苗木和切花菊在国际间的交流,该病在世界范围内传播,给各地菊花产业造成了严重的经济损失。该病随着菊花产业生产规模的扩大,逐渐成为菊花鲜切花生产和露地栽培生产的限制因素。我国菊花品种资源丰富,品种间抗病性差异显著,因此对菊花品种资源进行鉴定和评价,寻找菊花中与抗病相关的基因,进行菊花抗病育种,对于防治该病具有重要意义。经人工接种后,病原在菊花上表现出病害的典型症状:叶背产生淡黄色疱状突起,即冬孢子堆。通过对菊花白锈病自然发病过程与人工接种发病过程观察,鉴定该病原是:堀氏柄锈菌(P. horiana),该病原菌属于担子菌门冬胞菌纲锈菌目柄锈菌科柄锈菌属。本文对病原菌冬孢子的萌发生物学特性进行了研究,发现影响冬孢子萌发的主要因素是温度和水分。冬孢子在4℃-32℃均可萌发,适宜的萌发温度为15℃-24℃,尤其以18℃-21℃最为合适;自由水的存在是冬孢子迅速萌发的必要条件之一,在没有自由水存在时,即使相对湿度达100%,冬孢子在24h内也不萌发;pH值为4-6.5时萌发率较高,最适pH值为6。这为通过调控叶片微环境从而预防该病提供了依据。通过对菊花白锈病菌在北京地区越冬和越夏规律的调查,发现菊花白锈病菌在北京地区无法在露地、土温室及菊花病残体上越冬;而夏季高温抑制该病的发生。这些研究结果为北京地区预防该病提供了依据。通过田间药剂试验,筛选出了世高+代森锰锌(4000x+1200x)、药剂A+药剂B(Xx)、品润(800x)、菊病必治(500x)、品生(1500x)及粉锈宁(1000x)进行菊花白锈病的预防药剂使用;在菊花白锈病发生初期施用黑杀+品生(3000x+2000x)、福星(10000x)、黑杀+吉友(3000x+600x)、腈菌唑+代森锰锌(8000x+1200x)、黑杀(3000x)、世高+代森锰锌(3000x+1200x)、阿米西达(3000x),可以控制菊花白锈病进一步危害。针对带菌插穗进行药剂处理,为从种苗切断传染源提供了依据。在以上研究基础之上,提出了北京地区防治菊花白锈病以预防为主,加强检疫;栽培措施控制加化学药剂防治的综合措施。作者通过对47个中国传统菊花品种自然发病和人工接种发病调查,鉴定出9个免疫品种和27个在菊花抗病育种中有利用价值的品种。运用cDNA-AFLP技术分析了菊花与菊花白锈病菌互作过程中的基因转录谱,得到了18个具有同源序列的病原诱导片段和33个未知功能基因片段。其中18个已知同源序列根据推测的功能可分为7类:抗病基因、类受体蛋白激酶、大分子蛋白伴侣相关基因、光合作用和光呼吸相关基因、反转录蛋白基因、衰老相关蛋白基因及其他代谢相关基因。根据对这些基因片段的分析,作者认为:菊花抗白锈病过程是一个复杂的反应过程,可能涉及到植物抗病基因、受体蛋白激酶、光合作用和光呼吸、反转录转座子、以及衰老和其他一些代谢过程。其中分离得到的大分子蛋白伴侣相关基因最多,推测该类基因在菊花抗白锈病过程中具有重要作用。
【学位授予单位】：北京林业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2008
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