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35600字硕士毕业论文小麦白粉病抗性鉴定及抗性基因的探索

论文类型:硕士毕业论文
论文字数:35600字
论点:小麦,白粉病,品种
论文概述:

本研究从我国小麦主要生产地区采集小麦白粉菌菌株,经单孢分离后进行致病力测定,利用这些菌株对 2008-2012 年参加国家区域试验的小麦品种、核心种质等材料进行抗性鉴定,筛选出一批对小

论文正文:

第一章导言

1.1小麦白粉病概述
自20世纪80年代以来,随着水肥条件的不断改善、易感品种的种植、播种密度的提高、矮秆和半矮秆品种的推广以及病原菌毒力结构的变化,小麦白粉病已从中国西南和东南沿海的一些地区迅速蔓延到全国几乎所有的小麦地区,并在许多地区从次生病害上升为主要病害,成为限制小麦产量的重要因素之一(Bennett,1984;齐莉莉等人,1995年;Briggle等人,2009年;Hua等人,2009年).正常年份,小麦白粉病导致小麦产量减少5~19%,严重年份减少30%以上(李振奇等人,1997年)。1990年至1991年,我国小麦白粉病流行,不仅覆盖河北、河南、湖北、安徽、江苏、山西、陕西等黄淮、江淮等省的主要小麦产区,还覆盖吉林、辽宁、黑龙江等省的春小麦区,成为20多个省的主要小麦病害。1990年,中国小麦白粉病总面积为1207万公顷,占小麦总面积的40%,减少14.4亿公斤。1991年,白粉病在25个省、市、自治区蔓延,造成约7.7亿公斤的损失(朱建祥等,1992年;金善宝,1996年;吴兆素等人,1996年;霍志国等人,2000年;杨左敏等人,2003年;谢浩等人,2005年)。自1990年代中期以来,白粉病的发病面积已超过每年600万公顷。因此,小麦白粉病是对食品生产和安全的严重威胁(钱栓等人,2005)。

1.1.2小麦白粉病症状
小麦白粉病病原体通过气流传播,特异性强。它能在小麦的整个生长期感染小麦,主要伤害小麦的叶子,在严重的情况下,还会伤害叶鞘、茎和穗。被白粉病感染的小麦叶片变黄。在严重的情况下,整株植物自下而上都被白色霉菌覆盖。通常,叶片表面的病斑比叶片背面多,下部叶片比上部叶片受损更严重。典型症状是患病部位的表面覆盖有一层白色白粉病。发病初期,病斑为近圆形或长方形的白色斑点,然后发展成白色白粉病斑,严重时连为斑。在合适的条件下,孢子堆合并成厚度约2 mm的大的白色至灰色霉菌层,并且随着病斑的扩展,黑色小颗粒(胶囊壳)分散在霉菌层上。霉菌层下面和周围的宿主组织褪色(牛鸡山等,2007)。当病情早期严重时,会阻碍植物的生长发育,降低根系吸收能力,减少分蘖,减少叶片发黄、卷曲甚至死亡。当麦粒的谷壳受损时,会导致萎凋,导致麦粒不饱满。当茎和叶鞘受损时,植物很容易倒下。严重患病的植物通常是矮化的,没有抽穗或抽穗的穗又短又短,导致穗形成率、穗粒数和1000粒重的降低,从而大大降低小麦产量,甚至总产量(Eeverts等人,1992)。

第二章小麦品种对白粉病的反应及基因检测

小麦白粉病是小麦生产中的主要病害之一,可引起分蘖数减少、叶片枯萎、千粒重下降等症状。在小麦白粉病的综合防治中,最经济有效的措施是鉴定和筛选小麦抗病材料,然后培育和种植抗病品种。李红洁等人(2011年)筛选了1,000多个小麦抗白粉病资源,包括国家批准的品种、部分区域试验品种和微核心种质,并检测了部分小麦品种中的抗病基因,为充分利用抗病资源奠定了基础。为了了解我国核心种质和今后推广的小麦品种对白粉病的抗性,对2008-2012年参加全国冬小麦品种区域试验的1160份小麦核心种质和466个新品种进行了苗期白粉病抗性鉴定和抗性基因检测。

2.1材料和方法

2.1.1小麦资源
本研究使用的小麦材料包括2008-2012年参加全国区域冬小麦品种试验的446个新品种或品系,以及1160个核心小麦种质和感病对照品种中的9504个。

2.1.2白粉病
用于抗性鉴定的小麦白粉病菌株为12个不同毒力类型的菌株(表2.1)。这些菌株采自中国不同小麦产区,经单孢子分离和重复2-3次后贮藏。白粉病菌株在8~20℃、相对湿度60%、光照14小时/黑暗10小时的条件下培养。

第三章12个小麦品种白粉病抗性的遗传……38-47
3.1材料和方法……38-40
3.1.1小麦资源……38
3.1.2白粉病菌株的抗性鉴定……38-39
3.1.3小麦品种抗性遗传分析……39[/比尔/] 3.1.4……39[/比尔/] 3.1.5小麦基因组脱氧核糖核酸的提取……39
3.1.6脱氧核糖核酸浓度的测定……39[/比尔/]3 . 1 . 7 SSR引物的合成及筛选……39[/溴/] 3.1.8聚合酶链反应扩增……39-40[/溴/] 3.1.9聚合酶链反应产品检测……40[/比尔/] 3.2以下各项的结果和分析……40-41
3.2.1小麦品种苗期和成熟期的抗性表现……40 [/BR/] 3.2.2小麦品种白粉病抗性的遗传控制……40[/溴/] 3.2.3抗性基因的分子检测……40-41
3.3讨论……41-47
第四章全文结论……47-48

结论

参考文献35第四章全文结论小麦白粉病是一种世界性的重要真菌病害,每年给小麦生产造成严重损失。种植抗病品种是防治白粉病的一种经济、安全、有效的方法。新抗性材料的连续筛选是发现白粉病抗性基因和种质创新的基础。本研究利用不同来源和致病性的小麦白粉病菌株鉴定了2008-2012年参加全国冬小麦品种区域试验的446个品种、核心种质和12个小麦品种(系),并利用基因特异性引物检测了Pm2、Pm3、Pm4a、Pm8和Pm21等相关基因。主要结论如下:
1。阐明了我国小麦白粉病抗性育种的潜力和相关抗性基因在我国小麦品种中的应用。通过对446份小麦苗期资源的鉴定,筛选出一批抗小麦白粉病的小麦资源。耐1~11个品系的品种占50.9%。从品种在生态区的分布来看,长江流域所选材料苗期白粉病抗性高于其他生态区,长江中下游所选品种对1~11个品系的抗性频率占42.4%。黄淮麦区和北方冬小麦区,特别是黄淮旱地,只有少数品种对7个以上菌株有抗性。大多数具有抗性的品种只能抗1~2个品系。各生态区的品种对供试菌株敏感的频率较高,达27.3%~67.8%。利用混合菌株进行成熟期抗病性鉴定的结果也表明,长江流域成熟期培育抗病品种的频率明显高于其他生态区。分子检测表明,Pm2和Pm21在长江流域的品种中频繁出现,Pm2和Pm8分布在不同生态区的品种中。Pm8基因在黄淮麦区广泛分布。
2。通过鉴定小麦核心种质的抗病性,揭示了我国小麦种质资源对白粉病的抗性。小麦核心种质中表现出对E09菌株抗性的育成品种和地方品种比例分别为4.2%和3.4%。新疆冬小麦区和西南冬小麦区品种抗病频率较高,但东北春小麦区、华南冬小麦区和北方春小麦区品种易受影响。因此,为了更好地防治小麦白粉病,可以构建白粉病核心种质。
3。12个小麦品种(系)被证实含有未知的抗病基因。利用17个不同毒力类型的白粉病菌株鉴定了12个小麦品种(系)的抗病性。这些材料能抵抗11种以上的菌株。遗传分析表明,这些材料的白粉病抗性都表现出显性基因遗传模式。良星66的电阻谱与Pm2相同。推测该品种的抗性可能受Pm2控制。其他材料的抗性谱不同于已知的抗病基因,可能由未知的抗病基因控制。这些材料不仅具有良好的抗性,而且具有优良的农艺性状,因此可以作为品种在生产中控制白粉病的危害,也可以作为抗病育种的有效抗性来源。

参考
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