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菌 物 学 报 15 May 2008, 27(3): 351-359
jwxt@im.ac.cn
ISSN1672-6472 CN11-5180Q
2008 Institute of Microbiology, CAS, all rights reserved.
杨志辉 朱杰华 张凤国
河北农业大学植物保护学院 河北省农作物病虫害生物防治工程技术研究中心 保定 071001
摘 要:应用AFLP分子标记检测了我国部分马铃薯主要产区马铃薯晚疫病菌的遗传多样性及不同地区菌株间的亲缘关系。在200对引物组合中,利用6个菌株筛选出12对多态性好、带型清晰的引物组合。利用这12对引物组合对1997-2002年间采自我国黑龙江、河北、四川和云南4省的50株菌株进行了PCR扩增,共扩增出922条谱带,其中多态性标记530条,占57.5%。利用NTSYS pc软件中UPGMA算法构建了我国马铃薯晚疫病菌的亲缘关系树状图,聚类分析结果表明我国马铃薯晚疫病菌的遗传多样性与病原菌的地理来源有一定的相关性,而与交配型、生理小种和对甲霜灵的抗性无明显的相关性。用POPGENE软件计算了各群体间的遗传多样性参数,结果表明我国马铃薯晚疫病菌的遗传多样性程度不高,不同地区种群间分化不明显。
关键词:致病疫霉,分子标记,遗传变异,群体结构
Genetic diversity of Chinese isolates of Phytophthora infestans revealed by AFLP analysis
YANG Zhi-Hui ZHU Jie-Hua* ZHANG Feng-Guo
Department of Plant Pathology, Agricultural University of Hebei, Research Centre of P1ant Pathogen and Pest Control of Hebei Province, Baoding 071001, China
Abstract:The genetic diversity of the populations of Phytophthora infestans from some major potato production regions in China were detected by amplified restriction fragment polymorphism (AFLP) analysis. Among 200 combinations of primer pair screened, 12 combinations could generate consistent polymorphic bands using six tested isolates. The twelve combinations were used to amplify the genomic DNA of 50 isolates collected in China from 1997 to 2002. A total of 922 AFLP bands were obtained, and 530 of them,covering 57.5%, showed polymorphism. Cluster analysis using the unweighted pair-group method with arithmetic averages (UPGMA) separated 50 isolates into five AFLP groups which were correlated to groups defined by geographical origin, however, they were not correlated to groups defined by mating type, or response to metalaxyl and virulence. Parameters of genetic diversity calculated by POPGENE software indicated that the genetic diversity level of Phytophtora infestans population in China was not high.
Key words: Phytophthora infestans, molecular marker, genetic variation, population structure
19世纪中叶马铃薯晚疫病菌Phytophthora infestans de Bary首次成功地从起源中心墨西哥随种薯经美国传入欧洲,而后传遍全球(Goodwin et al. 1994)。由于晚疫病菌是异宗配合真菌,在Hohl & Iselin(1984)于瑞士发现A2交配型以前,除墨西哥以外其他马铃薯种植区仅存在A1交配型,不能进行有性生殖。20世纪80年代以后,不同国家陆续发现了晚疫病菌A2交配型,晚疫病菌群体遗传结构组成逐渐变得复杂,并且马铃薯晚疫病在全球再度严重流行(Fry & Goodwin 1997)。近年来各种分子标记,如RAPD、RFLP、SSR和AFLP被广泛用于晚疫病菌群体遗传多样性的研究(Mahuku et al. 2000; Ochwo et al. 2002; Cooke et al. 2003; Chacon et al. 2006)。我国已经对马铃薯晚疫病菌交配型、甲霜灵抗性、生理小种等表型性状进行了广泛的研究(Zhang et al. 1996; Zhu et al. 2000; Ryu et al. 2003; Zhu et al. 2003; Yuan et al. 2005),结果表明我国有些地区存在晚疫病菌A2交配型,甲霜灵抗性菌株普遍存在,生理小种组成复杂,这些表型的性状改变预示着我国晚疫病菌的群体遗传结构发生了变化,但从分子水平对我国晚疫病菌群体遗传结构的研究较少,仅朱小琼等(2006)利用RAPD分子标记技术研究了我国部分主产区的马铃薯晚疫病菌的遗传多样性。AFLP分子标记具有重复性好、多态性高等优点,该方法已被大量应用于病原菌群体遗传多样性的研究。本研究旨在利用AFLP分子标记技术揭示我国马铃薯主产区晚疫病菌的遗传多样性,分析这种遗传多样性与交配型、生理小种及甲霜灵抗性等表型特征是否存在相关性,并探讨我国马铃薯晚疫病菌遗传多样性形成的原因。
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