甘薯长喙壳菌在单双子叶植物间相互侵染的机制研究

Ceratocystis fimbriata (Eillis & Halsted ) is a fungal pathogen with a large and diverse host range which caused wilt, canker, and the xylem discoloration of 31 plants whch belong to 16 dicotyledonous families，and made a huge economical damage. Previous research results showed the host specializaton.We first found that the isolates of Ceratocystis fimbriata can infect each other between monocotyledon and dicotyledonous plants based on first report Chinese two new diseases,discovery host specialization and non host-specific coexist. This project plan to do original/cross inoculation in monocotyledon and dicotyledonous plants pathogenic system, genetic characteristics, Microsatellite, ITS and species-specific primer PCR techniques and sequence analysis as well. Study the relationship among the species population genetic, phylogenetic and variation. So as to clear the berakthrough the cross -sterile barriar and the mechanism of infect each other between monocotyledon and dicotyledonous plants. Which is not only important for scientific value but also as the guide for makeing sure the potential quanrantine lists, adjusting the planting structure, making effective disease measurements etc.Especially for great reduced the risk of the disease spread and diffusion, so which has the pratical meaning.

甘薯长喙壳种（Ceratocystis fimbriata Eilis & Halst）引起广泛分布的16科31种植物上的枯萎、溃疡和木材蓝变，造成重大的经济损失。已有的研究表明：甘薯长喙壳菌具有明显的寄主专化性。本课题组首次发现该病原可在单-双子叶寄主植物间相互侵染的现象。本申请项目拟在前期研究的基础上（首次报道中国的2个新记录病害，发现该病原的寄主专化性与不同寄主间相互侵染并存）。在单-双子叶相互致病系统进行原寄主/交互接种；病菌遗传特性；ITS、种特异性引物扩增并测序、微卫星标记技术分析，探明甘薯长喙壳菌在单-双子叶寄主植物间相互侵染的种群遗传、系统发育与变异的关系。揭示单-双子叶植物间突破杂交不育障碍，相互侵染的机理。不仅具有重要的科学价值，同时对检疫对象的确立，调整种植结构，制定有效的病害控制措施具有指导作用。特别是将大大减少该类病害传播、扩散的风险，具有实际意义。

项目紧紧围绕农林上重要检疫性真菌---甘薯长喙壳菌的研究，在单-双子叶相互致病系统进行原寄主/交互接种；病菌遗传特性；ITS、种特异性引物扩增并测序、微卫星标记技术分析，揭示单-双子叶植物间相互侵染的部分机理。结果表明：中国的石榴和芋头菌株均能相互侵染, 但巴西芋头和印度的石榴菌株不能侵染我国的石榴寄主，呈现明显的地理差异。不可育菌株自交、杂交不能产生子囊壳，可育菌株自交均能产生子囊壳，与不可育菌株杂交，大部分产生较多的子囊壳。石榴与芋头菌株杂交产生较多的子囊壳，但与甘薯菌株则相反。MAT-2 基因检测所有菌株均持有该基因，扩增到210-bp特异性片段。种特异序列在同源性为97-100%水平上分为3组，分别对应澳大利亚、哥伦比亚和中国的菌株。与地理来源相关，ITS-rDNA序列分析南的石榴和芋头菌株同源性高达100%，发现巴西桉树菌株与云南的石榴、芋头菌株均为ITS5型。SSR分析表明我国云南菌株与巴西桉树菌株基因型相似，可能由巴西桉树带菌繁殖材料传入我国。. 发表论文11篇，其中SCI 4篇（影响因子12.72），申请专利1项，参加国际会议3人次，2人做了专题报告。硕士论文3篇，录用1篇。培养博士生2名、硕士生3名，获国家奖学金2人，省政府奖学金，云南农大一等、三等奖学金各1人。邀请了该领域国际知名专家Tom Harrington教授（Iowa State University）来昆交流，并对蒙自石榴枯萎病进行了调研。本项目达到项目目标，围绕重点问题开展工作，获得了部分重要结果，发现新的病害，同时探讨了甘薯长喙壳病菌的入侵途径。为今后进一步的研究提供了必不可少的基础性工作。