玉米黑粉菌分离物遗传多样性及其致病性研究毕业论文

 2021-04-20 11:04

摘 要

玉米黑粉菌是导致玉米瘤黑粉病这一世界性玉米病害的病原菌。分子标记技术的快速发展使得可以对生物的遗传变异情况进行深入细致研究。与其它分子标记技术相比,SSR标记具有明显的优越性。本研究以已公布的黑粉菌全基因组序列信息为基础,分析和选择SSR位点,设计SSR引物并通过检测筛选多态性SSR标记,为玉米黑粉菌的遗传变异、系统进化分析提供丰富且有效的SSR标记。实验结果表明:根据玉米黑粉菌基因组信息,成功设计出2196对SSR引物,对其中120对引物进行PCR扩增验证,结果表明设计出的SSR引物特异性好、遗传多态性高,可以为玉米黑粉菌遗传多样性分析、进化分析、基因遗传定位等做研究。

关键词:玉米黑粉菌;SSR;分子标记

The development of Corn smut fungus genomic SSR markers

Abstract

Corn smut fungus is pathogenic bacteria causing the corn smut of maize diseases in the world. The rapid development of molecular marker technology enables the genetic variation of biological in-depth and meticulous research. Compared with other molecular markers, obviously superior to SSR markers. On the basis of black powder bacteria published genome sequence information, analysis and selection of SSR sites, SSR primers were designed and screened polymorphic SSR markers detected by SSR markers, provide abundant and effective for genetic variation, corn smut phylogenetic analysis. The results showed that:According to the maize flour bacterium genome information, we successfully designed 2196 pairs of SSR primers, of which 120 primers for PCR amplification, results show that the design of the SSR primers specificity and high genetic polymorphism, and can be used as a corn flour bacteria and evolutionary analysis, genetic diversity and orientation

Keyword:Corn smut fungus ;SSR;molecular marker technology

目 录

前 言 4

1.文献综述 5

1.1玉米瘤黑粉病的危害 5

1.2玉米瘤黑粉病病瘤对玉米产量的影响 5

1.3玉米瘤黑粉菌对玉米不同部位的致病性影响 6

1.4玉米瘤黑粉病的传播途径 7

1.5玉米瘤黑粉病的发病条件 8

1.6前人研究进展 8

1.7本研究切入点 9

1.8拟解决的关键问题 9

2.实验材料与方法 9

2.1 SSR引物设计 9

2.2 DNA提取 9

2.3 PCR 扩增 10

2.4PCR产物检测 10

3、结果与分析 10

4.讨论 13

5.结论 13

6.致谢 14

7.参考文献 15

8.附录 16

前 言

玉米黑粉菌是导致玉米瘤黑粉病这一世界性玉米病害的病原菌[1, 2]。对玉米生产造成巨大损失。

玉米黑粉菌又名玉蜀黍黑粉菌、玉米黑霉。病原菌为真菌,是由玉米黑粉菌所引起的一种局部侵染性病害。孢子堆的小大、形状不定,多呈瘤状,长或直径3-15cm,初期外面有一层白色膜,往往由寄生组织形成,有时还带黄绿色或紫红色彩,后渐变灰白至灰色,破裂后散出大量黑色粉末,即冬孢子。

病菌以冬孢子在土壤中、地表、粪肥上及病株残体上越冬,成为次年的初侵染源。种子表面带菌对病害的远距离传播有一定作用。冬孢子在适宜条件下萌发产生担孢子,随风雨传播至玉米的幼嫩组织,主要是生长部位侵入;此外,病菌也能从伤口侵入。担孢子产生的菌丝在玉米中生长发育,刺激玉米局部组织细胞旺盛分裂,逐渐肿大形成菌瘤。菌瘤成熟破裂,又散出黑粉(冬孢子)进行再次侵染。冬孢子在玉米生育期内可进行多次再侵染,在玉米抽雄期蔓延最快,形成发病高峰,直到玉米成熟后停止侵染[3]

玉米瘤黑粉病由瘤黑粉菌引起发病,属担子菌亚门[4],常为害玉米叶、秆、雄穗和果穗等部位的幼嫩组织,产生大小不一的病瘤,是我国玉米上分布最广的主要病害之一,北方发生较为普遍而严重。

深入了解玉米黑粉菌的生物学特性、种群变异情况、遗传多样性及致病力差异具有重要意义。但是迄今为止尚未对其的遗传变异进行研究报道。

1.文献综述

1.1玉米瘤黑粉病的危害

玉米瘤黑粉病是一种世界性病害,主要发生在温暖干燥地区,且春播区较夏播区更为严重。一般发病率为5 %~10 %,可造成30 %~80 %的产量损失。玉米瘤黑粉病几乎遍布了世界各主要玉米生产国,而且,我国的玉米栽培面积较大,栽培历史也较悠久,玉米瘤黑粉病的发生情况比较普遍,如我国的东北、华北、西北以及南方冷凉山区等均有不同程度的发生。我国在50、60年代曾大面积发生,70~90年代大部分年份零星发生。近年来由于推广了一批不抗黑粉病的品种,气候变化及连茬种植,土壤中黑粉菌厚垣孢子逐年积累及气候变化,导致病害迅速蔓延,使玉米瘤黑粉病的发生呈逐年上升趋势,成为我国黄淮海区、东北区和西北区玉米生产上的主要病害,有的地块发病率达30 %以上,比20世纪80年代提高了3倍多。2000年全国玉米发病面积180万hm²,绝收的不低于3万hm²,一般地块病株率达20 %~30 %,平均减产10 %~30 %[5]

1.2玉米瘤黑粉病病瘤对玉米产量的影响

玉米瘤黑粉病直接造成玉米减产。玉米瘤黑粉病造成的损失与病瘤生于玉米植株体上的部位差异、病瘤的大小、单株上病瘤的数量有关。

1.2.1玉米瘤黑粉病病瘤数量对玉米产量的影响

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