江苏省莴苣菌核病菌(Sclerotinia sclerotiorum)田间抗啶酰菌胺和嘧霉胺菌株生物学性质及抗性基因型

来源 :南京农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sondenaclaire3
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莴苣菌核病菌(Sclerotinia sclerotiorum)引起的莴苣菌核病是莴苣上发生严重的真菌病害,对莴苣生产造成严重损失。S.sclerotiorum侵染寄主广泛,如油菜、白菜、胡萝卜、大豆及向日葵等重要的蔬菜和油料作物。长期以来,苯并咪唑类杀菌剂如多菌灵和二甲酰亚胺类杀菌剂如菌核净等杀菌剂常被用于菌核病的防治,在田间已经监测到核盘菌多菌灵和菌核净抗性菌株。为此,本文从江苏常熟、无锡、徐州、盐城等地区随机采集田间莴苣病株菌核,进行分离纯化,共分离得到172株S.sclerotiorum菌株。分别测定了其对啶酰菌胺、嘧霉胺、嘧菌酯、氟啶胺、腐霉利和戊唑醇六类杀菌剂的抗性频率,并研究了啶酰菌胺、嘧霉胺抗性菌株的生物学性质。我省莴苣菌核病菌对啶酰菌胺和嘧霉胺抗药性群体已经形成;双抗群体占总群体近40%。检测了江苏省莴苣菌核病菌对6类杀菌剂代表品种的药敏性。结果表明:S.sclerotiorum对啶酰菌胺抗药性频率为76.74%;对嘧霉胺抗药性频率为41.86%;未发现嘧菌酯、戊唑醇、腐霉利和氟啶胺的抗性菌株。全省莴苣菌核病菌对啶酰菌胺及嘧霉胺抗性存在三种类型:对啶酰菌胺单抗菌株68株,抗性频率为39.53%;对嘧霉胺单抗菌株12株,抗性频率为6.98%;啶酰菌胺与嘧霉胺双抗菌株有64株,抗性频率为37.21%。该病原菌对这两类药剂的抗药性组成因区域不同而存在差异。常熟市采集到S.sclerotiorum141菌株中,对啶酰菌胺单抗菌株和对嘧霉胺单抗菌株分别占该市供试菌株43.98%和4.96%,双抗菌株占39.01%。S.sclerotiorum啶酰菌胺抗性菌株生物适合度高。抗性菌株的菌丝生长高于敏感菌株,产菌核能力强于敏感菌株,致病能力与敏感菌株相似。啶酰菌胺抗性菌株胞内甘油含量与敏感菌株差异性显著,EPS含量高于敏感菌株,细胞膜透性低于敏感菌株;啶酰菌胺处理后,抗性菌株草酸含量下降程度低于敏感菌株,抗性菌株之间草酸含量差异性显著;啶酰菌胺抗性菌株对不同胁迫因子的敏感性表现不同;交互抗性结果表明:啶酰菌胺与噻呋酰胺、氟唑菌酰羟胺、氟啶胺和戊唑醇之间均不存在交互抗性;啶酰菌胺抗性菌株SDH基因序列分析结果表明:抗性菌株包括3种突变类型,分别为:SDHB单点突变A11V、SDHC单点突变Q38R、SDHB+SDHC双点突变A11V+Q38R,分子对接结果显示啶酰菌胺与S.sclerotiorum抗性菌株SDHB亚基蛋白对接形成的氢键结合的氨基酸残基为ARG246+TYR180,与敏感菌株SDHB亚基蛋白对接形成的氢键结合的氨基酸残基为ARG246,敏感菌株的分子对接得分为1.7499,高于抗性菌株的对接得分1.3993,表明抗性菌株对啶酰菌胺的亲和力低于敏感菌株。S.sclerotiorum嘧霉胺抗性菌株间生物适合度差异显著。嘧霉胺抗性菌株菌丝生长、产菌核能力与敏感菌株相似。致病性测定表明,嘧霉胺抗性菌株对莴苣茎秆的致病力高于敏感菌株,对莴苣叶片与油菜叶片的致病力无显著差异。嘧霉胺药剂处理后抗性菌株胞外多糖(EPS)含量低于敏感菌株,胞内甘油含量上升,细胞膜透性增强,草酸含量无显著差异,对不同胁迫因子敏感性不同。测得抗性菌株MDL单点突变F780S,嘧霉胺和S.sclerotiorum敏感菌株与抗性菌株的MDL蛋白对接形成的氢键结合的氨基酸残基分别为GLN84和MET81+LYS155,分子对接结果显示敏感菌株的分子对接得分为2.8248,高于抗性菌株的对接得分1.4883,表明敏感菌株对嘧霉胺的亲和力高于抗性菌株。菌核病菌对嘧霉胺离体敏感性宜采用MIC值指标进行评价。菌核病菌在L-asp培养基上容易形成角变体,致菌落形状异常,干扰离体测定该病菌对嘧霉胺的敏感性,为此,在L-asp培养基上首先获得了 S.sclerotiorum嘧霉胺田间抗性菌株和敏感菌株角变体,进而比较了抗、感菌株及其角变体的生物学性质。结果如下:嘧霉胺抗性菌株角变体菌丝生长比其亲本菌株下降。抗性菌株CS18角变体产菌核能力高于亲本菌株,抗性菌株CS52角变体产菌核能力低于亲本菌株,敏感菌株角变体产菌核能力比其亲本菌株显著提高。嘧霉胺药剂处理后抗性菌株角变体胞外多糖(EPS)含量低于敏感菌株。抗性菌株角变体细胞膜透性增强而敏感菌株角变体细胞膜透性减弱。在不同胁迫处理后,嘧霉胺抗性菌株角变体菌丝生长均有不同改变。嘧霉胺药剂处理后抗性菌株角变体甘油含量下降,草酸含量变化无显著差异;无论来自嘧霉胺抗性或敏感菌株的角变体在转接到PDA平板3次后,对该药剂的敏感性均恢复到各自初始水平。
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