农业生物技术学报

作者：代玉立, 甘林, 刘晓菲, 兰成忠, 杨秀娟

单位：福建省农业科学院 植物保护研究所/福建省作物有害生物监测与治理重点实验室/福建省作物有害生物绿色防控工程研究中心,福州 350013

关键词：玉米大斑病菌,敏感性,吡唑醚菌酯,遗传多样性,群体遗传结构,

基金：福建省科技计划公益类专项(2020R1024003); 国家重点研发计划(2021YFC2600402); 福建省农业科学院“5511”协同创新工程(XTCXGC2021011; XTCXGC2021017); 福建省农业科学院农作物重大有害生物灾变机制与绿色防控科技创新团队(CXTD2021002-1)

玉米大斑病(northern corn leaf blight, NCLB)是严重影响玉米(Zea mays)产量和品质的叶部真菌病害。为明确福建省玉米大斑病菌(Setosphaeria turcica)对吡唑醚菌酯(pyraclostrobin)不同敏感性菌株的遗传多样性和遗传结构,本研究采用含药平板抑制菌落生长法评估福建省玉米大斑病菌对吡唑醚菌酯的敏感性,使用简单重复序列区间(inter-simple sequence repeat, ISSR)标记技术分析吡唑醚菌酯不同敏感性菌株的遗传多样性和遗传结构。结果显示,吡唑醚菌酯对福建省62株玉米大斑病菌的菌落有效抑制中浓度(effective concentration for 50% colonial inhibition, EC50)值的范围为0.002 1~1.288 4 μg/mL,平均值为(0.127 4±0.254 5) μg/mL,吡唑醚菌酯的频率分布曲线为连续单峰曲线且不符合正态分布(W=0.742 2, P=0.001 0<0.05)。吡唑醚菌酯敏感型、中间型和不敏感型菌株的EC50值的范围分别为0.002 1~0.011 2、0.020 6~0.100 0和0.101 9~1.288 4 μg/mL,不敏感型菌株的抗性倍数介于3.01~38.01之间,方差分析表明不敏感型菌株的EC50平均值与敏感型和中间型菌株比较均存在显著的差异(P<0.05)。综上所述,福建省玉米大斑病菌已出现对吡唑醚菌酯敏感性下降的亚群体。遗传多样性分析表明,11条ISSR引物共扩增出66个位点,多态性位点百分比(percentage of polymorphic loci, PL)高达98.48%,敏感型群体的DNA多态性水平最低(PL=60.61%),不敏感型群体的DNA多态性水平最高(PL=68.18%),不敏感型群体的遗传多样性指数值均高于敏感型群体,表明不敏感型群体的遗传多样性更丰富。遗传分化(genetic differentiation, ΦPT)与基因流(gene flow, Nm)分析表明,吡唑醚菌酯敏感型、中间型和不敏感型两两群体间的遗传分化水平较低(ΦPT<0.054, P>0.37)且基因交流十分频繁(Nm>8.60)。聚类分析也表明吡唑醚菌酯不同敏感性的菌株随机聚于同一分支,说明病原菌群体的遗传分化与抗药性水平的相关性不明显。分子方差分析(analysis of molecular variance, AMOVA)表明,福建省玉米大斑病菌对吡唑醚菌酯不同敏感性群体的遗传变异全部来源于群体内。主坐标(principal coordinates analysis, PCoA)和群体遗传结构分析表明,3个不同敏感性的玉米大斑病菌群体分为2个遗传类群,且3个群体间的遗传结构十分相似。研究结果为玉米大斑病菌的抗药性田间监测和利用抗病品种生态调控玉米大斑病提供了参考。

来源：2023年第3期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

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