掘氏疫霉遗传学研究II．交配型遗传与变异的研究

本研究以掘氏疫霉P“yl口外埔o,o dr~cksleri丁ucke r野生型菌株的单游动孢子无性系为亲本,测定了自交、杂交后代交配型的遗传,经Kmno·处理引起的交配型变异以及Ft代可自孕单卵孢株有性生殖后代交配型的遗传与变异。聚碳膜间隔配对诱导A,和^,菌株自交产生的卵孢子经H zot处理索0激萌发(萌发率1 z～16％)获得单卵孢株。交配型测定结果表明,^t和A,亲本自交st代单卵孢株均保持与亲本一致的交配型。用KMnO．处理上述卵孢子导致A-和^z亲本的部分s一代单卵孢株出现自孕现象,少数A,亲本自交后代改变为A：交配型;从A。交配型亲本的s-代可自孕菌株产生的卵孢子萌发所建立的单卵孢株中,同时获得扎和^。交配型菌株。上述结果不支持San somc关于疫霉菌AhA,交配型分别由纯合、杂合基因控制的假说,进一步证明了Ko关于交配型抑制因子控制交配型表达的假说的合理性。 掘氏疫霉种内菌株直接配对产生的卵孢子用HtO,刺激萌发获得Ft代单卵孢拣。测定结果表明,在F。代出现A。A,、A,A;、A口4种交配型的单卵孢株,其比例因不同亲本组合而有较大差异oF。代出现的^。A,菌株自孕产生的卵孢子经HtO,处理刺激萌发建立自交系,观察到^。^：交配型在有性生殖后代发生分离,各交配型比例因亲本不同而异o A·At菌株的自孕能力在单游动孢子无性系后代可稳定遗传,认为F-代出现的AJAt个体来自亲本的杂交。AtA-单卵孢株保藏4～6个月后大多仍具自孕能力,少数改变为Az交配型。     

掘氏疫霉遗传学研究 Ⅰ.自交后代(S_1)生物学性状的遗传与变异

测定了掘氏疫霉Phytophthora drechsleri Tucker生长速率、菌落形态、菌体形态、产孢能力、耐35℃高温生长、致病力等生物学性状在自交S_1代的遗传与变异。2个掘氏疫霉野生型菌株(A_1、A_2各1株)经聚碳膜间隔配对诱导自交产生的卵孢子(保存110天左右)在S+L培养基上萌发,分别获得30和35个单卵孢株(萌发率10%左右)。测定结果表明,上述生物学性状在2个亲本自交后代均发生变异,部分单卵孢株生长速度减慢、菌落形态明显改变、孢子囊和菌丝畸形、产孢能力增强、在35℃中弱生长或不生长,或致病力减弱直至无致病力。在亲本的单游动孢子无性系后代未观察到上述变异,说明上述生物学性状变异主要因亲本遗传因子的杂合性所致。从遗传学角度探讨了在自然条件下掘氏疫霉生物学性状的变异性以及某些分类依据不稳定的原因,指出有性生殖过程中的基因重组可能是引起掘氏疫霉生物学性状变异的主要原因之一。     

掘氏疫霉同宗配合、异宗配合特性的研究

本文对掘氏疫霉的同宗配合、异宗配合特性进行了研究,发现新分离的掘氏疫霉A~2交配型菌株,不经过配对培养可以产生卵孢子;菌种在15℃下保存,自身可孕性能力逐渐减退。菌株通过接种黄瓜后,异宗配合特性可以恢复,同宗配合特性不能恢复。经过营养生长,无性繁殖,菌株后代的交配型不引起改变。通过对疫霉属有关种不同交配型与掘氏疫霉各菌株不同交配型配对培养,以及菌种不同保存时间、不同培养基、疫霉属有关种的种间和种内配对,讨论了掘氏疫霉同宗配合、异宗配合特性的影响因素。     

掘氏疫霉遗传学研究I．自交后代(S1)生物学性状的遗传与变异

测定了掘氏疫霉Phytophthora drechsleri Tucker生长速率、菌落形态、菌体形态、产孢能力、耐35℃高温生长、致病力等生物学性状在自交S1代的遗传与变异。2个掘氏疫霉野生型菌株(A1、A2各1株)经聚碳膜间隔配对诱导自交产生的卵孢子(保存110天左右)在S+L培养基上萌发,分别获得30和35个单卵孢株(萌发率10％左右)。测定结果表明,上述生物学性状在2个亲本自交后代均发生变异,部分单卵孢株生长速度减慢、菌落形态明显改变、孢子囊和菌丝畸形、产孢能力增强、在35℃中弱生长或不生长,或致病力减弱直至无致病力。在亲本的单游动孢子无性系后代未观察到上述变异,说明上述生物学性状变异主要因亲本遗传因子的杂合性所致。从遗传学角度探讨了在自然条件下掘氏疫霉生物学性状的变异性以及某些分类依据不稳定的原因,指出有性生殖过程中的基因重组可能是引起掘氏疫霉生物学性状变异的主要原因之一。     

氯唑灵诱导恶疫霉发生异宗配合变异与变异株交配型遗传

以化学农药氯唑灵诱变天然同宗配合恶疫霉Ｐｈｙｔｏｐｈｔｈｏｒａｃａｃｔｏｒｕｍ（Ｌｅｂｅｒ＆Ｃｏｈｎ）Ｓｃｈｒｏｔ的５个野生型菌株,从其中４个菌株获得了异宗配合变异株．氯唑灵的有效诱变浓度为１０～４０μｇ／ｍｌ,以２０μｇ／ｍｌ处理４～８周效果最好。所获得的异宗配合变异株在１２℃、黑暗条件下保存,２个月内有４０％左右的菌株保持异宗配合特性,７个月后仍有少数变异株保持异宗配合特性。异宗配合变异株的交配型在单游动孢子后代中发生分离,出现了Ａ1、Ａ２、Ａ１,Ａ2、Ａ１Ａ２、Ａ０５种交配型的菌株。上述各交配型在单游动孢子后代中均持续分离,在其单孢后代中检测到３～５种交配型的个体。上述结果提示疫霉属卵菌性别的产生是由同宗配合演化为异宗配合并可能同时分化产生不同的交配型,从遗传学角度阐明了自然条件下和实验室条件下疫霉菌交配型互变现象的可能机理。     

氯唑灵诱导恶疫霉发生异宗配合变异与变异株交配型遗传*

以化学农药氯唑灵诱变天然同宗配合恶疫霉Phytophthora cactorum (Leber ＆Cohn) Schrot. 的5个野生型菌株,从其中4个菌株获得了异宗配合变异株。氯唑灵的有效诱变浓度为10～40μg／ml,以20μg／ml处理4～8周效果最好。所获得的异宗配合变异株在12℃、黑暗条件下保存,2个月内有40％左右的菌株保持异宗配合特性,7个月后仍有少数变异株保持异宗配合特性。异宗配合变异株的交配型在单游动孢子后代中发生分离,出现了A₁、A₂、A₁,A₂、A₁．A₂,A₀5种交配型的菌株。上述各交配型在单游动孢子后代中均持续分离,在其单孢后代中检测到3～5种交配型的个体。上述结果提示疫霉属卵菌性别的产生是由同宗配合演化为异宗配合并可能同时分化产生不同的变配型,从遗传学角度阐明了自然条件下和实验室条件下疫霉菌交配型互变现象的可能机理。     

氯唑灵诱导恶疫霉发生异宗配合变异与变异株交配型遗传

以化学农药氯唑灵诱变天然同宗配合恶疫霉Ｐｈｙｔｏｐｈｔｈｏｒａ ｃａｃｔｏｒｕｍ（Ｌｅｂｅｒ＆Ｃｏｎｈ）Ｓｃｈｒｏｔ。的５个野生型菌株,从其中４个菌株获得了异宗配合变朱。氯灵的有效诱变浓度为１０～４０μｇ／ｍｌ,以２０μｇ／ｍｌ处理４～８周效果最好。所获得的异宗配合变异株在１２℃,黯间条件下保存,２个月内有４０％左右的菌株保持异宗配合特性,７个月后仍有少数变异株保持异宗配合特性。异宗配合变异株的交     

中国疫霉属真菌异宗配合的种的交配型

明确了异宗配合的疫霉属(Phytophthora)7个种(P.capsici,P.cinnamomi,P.drechsleri,P.melonis,P.nicotianae[=P.parasitica],P.palmivora 和 P.sinensis)47个菌株的交配型。特别有意义的是 P.drechsleri A~1和 A~2两个交配型在南京具有相同的优势,并且证实 P.cinnamomi A~1交配型的存在。     

中国疫霉属异宗配合种的交配型

在疫霉属真菌中,很多种是重要的经济植物的病原菌,寄主范围广泛,包括乔木、灌木和各种农作物;为害性大,常带来严重的经济损失。本文主要研究疫霉异宗配合种的交配型。根据疫霉在纯培养和成对培养(dual culture)中产生有性器官的能力,疫霉属可分为同宗配合种和异宗配合种两大类群。异宗配合种的A~1交配型与同一种或其它种的A~2交配型进行成对培养时,可以形成有性器官。两个可亲合菌系配合而形成有性器官时,可能发生基因重组,其结果将使病原菌具有更强的生存能力、致病力以及更广泛的寄主范围。因此,研究疫霉两种不同的交配型的分布,不仅对认识病害的发生发展规律,进一步设计防治措施有着重要意义,而且对疫霉属的起源、演化和移栖也有着深远的理论意义。作者对收集到的7个异宗配合种:Phytophthora capsici,P.cinnamomi,P.citrophthora,P.colocasiae,P.infestans,P.nicotianae,P.palmivora的38个分离物进行了交配型的研究,测定工作使用澄清的Campbell蔬菜汁琼脂培养基(V8C),用于确定交配型的菌系有P.nicotianae var.parasitica A~1,P.nicotianae var.parasitica A~2,P.cinnamomi A~1,P.cinnamomi A~2,P.palmivora A~1,P.palmivora A~2.每个分离物分别与已知种的A~1和A~2两个菌系成对接种于同一V8C平板上,放入25℃温箱中培养,2周后在两个菌落的连线上检查有性器官的产生情况。实验结果表明,中国疫霉属异宗配合种的这些分离物的交配型与寄主或地理分布似无相关性,同一种植物上分离到的同种疫霉可以是A~1交配型,也可以为A~2交配型;同一地区可以出现两种交配型,不同地区又有相同的交配型。云南西双版纳橡胶园中的分离物(P.citrophthora,P.colocasiae,P.palmivora)都表现为中性。     

苎麻疫霉生物学性状遗传与变异研究

在实验室条件下研究了不同地区和不同寄主来源的苎麻疫霉的菌落形态,菌丝线性生长速率（以下简称为生长速率）及同宗配合性状的遗传与变异,结果指出苎麻疫霉菌落形态和生长速率的遗传存在３种类型：（１）在单游动孢子后代和自交后代均可稳定遗传;（２）在单游动孢子后代稳定遗传而在自交后代发生变异;（３）在单游动孢子后代和自交后代均发生变异。结果表明,该菌菌落形态和生长速率的遗传具有多样性,上述两性状可以由细胞核杂     

苎麻疫霉生物学性状遗传与变异研究

在实验室条件下研究了不同地区和不同寄主来源的苎麻疫霉（PhytophthoraboehmeriaeSawada）的菌落形态、菌丝线性生长速率（以下简称为生长速率）及同宗配合性状的遗传与变异,结果指出苎麻疫霉菌落形态和生长速率的遗传存在3种类型：（1）在单游动孢子后代和自交后代均可稳定遗传;（2）在单游动孢子后代稳定遗传而在自交后代发生变异;（3）在单游动孢子后代和自交后代均发生变异。结果表明,该菌菌落形态和生长速率的遗传具有多样性,上述两性状可以由细胞核杂合基因控制,也可以由细胞核纯合基因控制,还可能由细胞质因子控制。试验结果还指出,苎麻疫霉的同宗配合性状在单游动孢子和单卵孢后代均可稳定遗传,表明在供试的苎麻疫霉菌株中控制该性状的遗传因子是纯合的。     

子囊菌交配型位点与交配型基因研究进展

有性生殖是真菌的生殖方式之一,是真菌遗传重组的重要驱动力。交配型(mating-type,MAT)位点控制真菌性别,在有性生殖过程中起决定性作用。不同类型真菌MAT位点的基因组成、排列方式和编码蛋白不尽相同。近年来,MAT位点和MAT基因的功能与调控网络研究进展较快。本文对子囊菌交配型位点的基因组成及分布、MAT基因的功能、MAT位点与有性生殖调控通路的关系等进行了综述。     

苎麻疫霉有性生殖导致菌落形态和生长速率在无性后代持续变异的研究

研究了苎麻疫霉菌株ＪＳ－５自交Ｓ１代单卵孢株的菌落形态和生长速率在其单游动孢子无性系后代的遗传与变异。结果表明,亲本菌株ＪＳ－５的菌落形态和生长速率在连续４代单游动孢子无性系后代稳定遗传,而该菌株的自交Ｓ１代的约２／３单卵孢株的上述性状在其单孢无性后代中发生分离,且上述性状的分离在无性单孢后代中至少可连续保持３￣４代。本研究结果提示,苎麻疫霉有性生殖导致上述性状的变异,除有性生殖过程中的基因重组外     

中国番茄晚疫病菌交配型及其分布研究

本文对中国番茄晚疫病菌交配型的发生和分布及病菌的生物学特性进行了研究,结果表明,我国主要番茄产区晚疫病菌以A1交配型为主,占总菌株数的96.02%;1999~2001年间从全国18个省市采集的201个番茄晚疫病菌株中,仅发现8个A2交配型菌株,分布于广西、云南、河北和福建;被测菌株在10%V8培养基上菌落生长均受到一定的限制,而在黑麦培养基上菌落的生长速度、产孢量有明显的差异,但菌落形态与交配型类型不相关。     

福建、浙江、江苏、上海疫霉种的研究

1985—1986年,从福建漳州,浙江杭州,上海,江苏南京,苏州,扬州,常州等地采集100多种植物进行分离,在雪松(Cedrus deodara),倒挂仙人鞭(Cereus flagelliformis),冬青卫茅(Euonymus japonieus),构树(Broussonetia papyrifera),蓖麻(Ricinus communis),柑桔(Citrus reticulata),带叶兜兰(Paphiopedilum hirsutissimum),芋(Colocasia esculenta),鳄梨(Persea americana),山茶(Camellia sp.),珊瑚樱(Solanum pseudo-capsicum),百合(Lilium brownii var.viridulum),蔓常春花(Vinca major),西瓜(Citrullus lanatus)等14种寄主植物上分离到51个疫霉菌株,鉴定为9个种:烟草疫霉(=寄生疫霉)Phytophthora nicotianae B.de Haan(=P.parasitica Dast.),掘氏疫霉P.drechsleri Tucker,樟疫霉 P.ciunamomi Rands,棕榈疫霉P.palmivora(Butl.)Butl.,柑桔褐腐疫霉P.citrophthora(R.et E.Smith) Leon.,苎麻疫霉P.bochmeriae Saw.,蜜色疫霉P.meadii McRae,簇囊疫霉P.botryosa Chee,隐地疫霉P.cryptogea Pethyb.et Laff.。其中,烟草疫霉,掘氏疫霉,樟疫霉出现频率较高,分布较广,初步认为是上述地区植物疫病的主要病原菌。簇囊疫霉、蜜色疫霉是国内新记录。     

致病疫霉有性生殖诱导及F1代遗传多样性

致病疫霉Phytophthora infestans为马铃薯晚疫病的重要病原菌。通过从昆明市寻甸县采集110P和H-6两株致病疫霉,明确其染色体倍性、交配型、线粒体单倍型、毒性和甲霜灵敏感性,经对峙培养,利用改良的卵孢子萌发方法获得有性生殖F1代群体POP1（60株）,并对POP1进行表型和基因型测定。结果表明：冷冻处理24h为最佳条件,卵孢子萌发率达5.09%±0.15%;POP1的交配型、毒性和甲霜灵敏感性均发生了分离,其中交配型分离比为A1:A2:A1A2:自育型（SF）=16:5:17:22,毒性分离比为抗性（R）:敏感性（S）=11:49,甲霜灵敏感性分离比为抗性（R）:敏感性（S）=2:58;3个表型的分离均偏离孟德尔单基因显性遗传特点。基于8对SSR多态性引物对POP1基因型分析表明,遗传相似系数为0.98时,可将所有菌株分为14个基因型;遗传相似系数为0.95时,可将POP1分为6个分支,其中优势群体为S1,占分离群体的61.67%。关联分析进一步表明,8对SSR所代表的基因型和几个重要表型有显著相关性（R2=0.6667）。本研究建立了高效的致病疫霉卵孢子萌发体系,解析了有性生殖后代群体遗传结构特点,为深入探索致病疫霉的变异规律及病害流行趋势提供了理论基础。     

苎麻疫霉有性生殖导致菌落形态和生长速率在无性后代持续变异的研究

研究了苎麻疫霉（PhytophthoraboehmeriaeSawada）菌株JS-5自交S1代单卵孢株的菌落形态和生长速率在其单游动孢子无性系后代的遗传与变异。结果表明,亲本菌株JS-5的菌落形态和生长速率在连续4代单游动孢子无性系后代稳定遗传,而该菌株的自交S1代的约2／3单卵孢株的上述性状在其单拘无性后代中发生分离,且上述性状的分离在无性单孢后代中至少可连续保持3～4代。本研究结果提示,苎麻疫霉有性生殖导致上述性状的变异,除有性生殖过程中的基因重组外,有性生殖还诱导产生了一种新的机制参与上述性状遗传与变异的调控。本研究还观察到供试菌株及其后代所产生的游动孢子绝大多数细胞内只含有1个细胞核,表明上述机制与异核现象无关。有性生殖导致生物学性状在随后的无性后代中发生持续变异可能是苎麻疫霉生物学性状遗传多样性的重要机制之一。     

苎麻疫霉生物学性状遗传与变异研究*

在实验室条件下研究了不同地区和不同寄主来源的苎麻疫霉（PhytophthoraboehmeriaeSawada）的菌落形态、菌丝线性生长速率（以下简称为生长速率）及同宗配合性状的遗传与变异,结果指出苎麻疫霉菌落形态和生长速率的遗传存在3种类型：（1）在单游动孢子后代和自交后代均可稳定遗传;（2）在单游动孢子后代稳定遗传而在自交后代发生变异;（3）在单游动孢子后代和自交后代均发生变异。结果表明,该菌菌落形态和生长速率的遗传具有多样性,上述两性状可以由细胞核杂合基因控制,也可以由细胞核纯合基因控制,还可能由细胞质因子控制。试验结果还指出,苎麻疫霉的同宗配合性状在单游动孢子和单卵孢后代均可稳定遗传,表明在供试的苎麻疫霉菌株中控制该性状的遗传因子是纯合的。