西北地区马铃薯晚疫病菌卵孢子在侵染循环中的作用

The phytophora infestans was a destroy disease on potato，seriously affecting the potato production. The A2 mating type isolate was reported that meaning sexuality become possible.The A2 mating type were appeared in Gansu province in 2008, self-fertile isolates were founded in section of Gansu province, which offered a chance of oospores formation. Oospores caused a new problem to production of potato. Although the reports of oospores were founded in part region, but survival, germination and infectivity of overwintered oospores were not systematic study, The effect of oospores in disease epidemic was incompletion reported. So, the oospores of Phytophthora infestans were researched as a project, In order to discussing the section, time and condition of oospores formation, we researched the formation of oospores under nature condition and the factors that affect oospore formation under the artificial simulation condition. The survival, germination and infectivity of overwintered oospores were studied, revealing the effect of oospores in disease epidemic, for a new idea of strategy and control against late blight.

马铃薯晚疫病[Phytophthora infestans]是马铃薯上一种毁灭性病害，严重影响马铃薯生产。晚疫病菌A2交配型的出现意味着晚疫病菌有性生殖-卵孢子的产生。甘肃省马铃薯主产区2008年首次发现A2交配型，部分地区也发现存在有自育型（SF）菌株，这为卵孢子的形成提供可能，给晚疫病的防控带来新的问题。西北地区卵孢子形成、越冬后卵孢子的存活规律及萌发条件未见系统报到，卵孢子在侵染循环中的作用还不明确，因此，本项目以晚疫病菌卵孢子为研究对象，开展系统监测自然条件下马铃薯晚疫病菌卵孢子形成及室内人工模拟不同环境条件研究环境因子对卵孢子形成的影响，以其明确西北地区马铃薯晚疫病菌卵孢子形成地区、时期及形成条件；同时通过对卵孢子越冬后存活规律、卵孢子侵染过程、卵孢子萌发条件和生物学特性的研究，探讨马铃薯晚疫病菌卵孢子在病害循环中的作用，为晚疫病的防控策略提供新的思路。

马铃薯晚疫病已成为世界马铃薯产区毁灭性病害之一，给各国马铃薯安全生产造成巨大威胁。A2交配型的出现增加了晚疫病菌有性生殖的机会，增加了病害防控的难度。本项目通过交配型测定，探明了西北地区马铃薯晚疫病菌交配型由A1和A2交配型组成，A2交配型菌株占主导地位，但所占比例有所下降。通过不同菌株组合、接种方式和接种部位研究，明确了不同菌株组合产生卵孢子量差别大，茎杆产生卵孢子数高于叶片，叶片上感病品种产生卵孢子量最多，中抗品种上次之，高抗品种上产生量最少。抗性品种块茎组织中产生卵孢子的数量大于感病品种和中抗品种。菌株组合、温度和光照均可影响卵孢子萌发能力，低温冷冻处理24h可有效清除无性孢子囊和菌丝对卵孢子萌发的影响，卵孢子萌发率为3.56%。土壤浸提液悬浮卵孢子可提高卵孢子的萌发率。通过PCR技术明确了西北地区晚疫病菌线粒体单倍体有Ia、Ⅱa和Ⅱb三种单倍型，其中Ia单倍型菌株占86.2%。甘肃省采集地有Ia、Ⅱa和Ⅱb三种线粒体单倍型，其中Ia型占主导地位。宁夏采集地为Ia单倍型，青海仅有1株晚疫病菌为Ⅱa单倍型。疫病菌交配型与线粒体单倍型有一定的关系，Ia单倍型菌株交配型为A2，Ⅱb单倍型菌株交配型为A1，Ⅱ a单倍型菌株交配型为A1和A2。 利用9个SSR引物分析230份晚疫病基因型，共检测出了58个基因型，其中37个为稀有基因型，G-16基因型是所测晚疫病菌群体的主要谱系，所占频率为25%。9个地区晚疫病菌群体基因多样性指数H平均为0.2327，Shannon指数为平均为0.3522，分析遗传距离和相似性表明定西与西和地区群体遗传差异极小，群体间的遗传距离仅为 0.0047；山丹与青海群体间遗传差异最大，遗传距离为0.5433，这和地区间种薯调运密切相关。综合上述结果，本研究基本明确了西北地区马铃薯晚疫病菌表型结构和群体遗传多样，初步认为晚疫病流行的初侵染源为种薯带菌，卵孢子在病害循环中的作用较小，但在病菌的变异方面可能起到更大的作用。项目资助论文1篇，待发表2篇，培养研究生1名，已经取得硕士学位。