甘肅玉米鐮孢菌莖腐病病原菌多樣性及抗性基因挖掘

甘肅玉米鐮孢菌莖腐病病原菌多樣性及抗性基因挖掘

摘要：甘肅省是中國重要的農(nóng)業(yè)省份之一，玉米是其主要糧食作物之一。然而，玉米鐮孢菌莖腐病對玉米的生長和產(chǎn)量造成了嚴重的威脅。本研究旨在探究甘肅地區(qū)玉米鐮孢菌莖腐病病原菌的多樣性以及對抗玉米鐮孢菌莖腐病的遺傳基因。通過采集不同產(chǎn)地的玉米鐮孢菌莖腐病樣本，并進行菌落特性觀察、PCR檢測、基因測序分析等多種方法，分析了病原菌的多樣性以及抗性基因的挖掘結果。結果顯示，甘肅地區(qū)的玉米鐮孢菌莖腐病病原菌主要為鐮孢菌屬（Fusarium），其中以玉米鐮孢菌（Fusariumgraminearum）和玉米鐮孢菌（Fusariumverticillioides）為主要種類。此外，我們還發(fā)現(xiàn)了一些新的鐮孢菌種類，并對其進行了命名和描述。

在研究抗性基因方面，通過構建玉米鐮孢菌莖腐病抗性基因文庫，篩選出一些具有抗性基因位點的候選基因。通過克隆這些基因片段并進行序列分析，確定其與玉米鐮孢菌莖腐病抗性相關性。我們發(fā)現(xiàn)其中一些基因與植物對抗病原菌的免疫響應相關。此外，我們還通過比較分析發(fā)現(xiàn)，不同玉米品種之間存在著不同的抗性基因組合，這為玉米鐮孢菌莖腐病的抗病育種提供了有效的基因資源。

綜上所述，甘肅地區(qū)的玉米鐮孢菌莖腐病病原菌主要為玉米鐮孢菌和玉米鐮孢菌，同時還發(fā)現(xiàn)了一些新的鐮孢菌種類。通過對抗性基因的研究，我們發(fā)現(xiàn)了一些與玉米鐮孢菌莖腐病抗性相關的基因，并且不同玉米品種之間具有不同的抗性基因組合。這些研究結果為甘肅地區(qū)的玉米鐮孢菌莖腐病的防控和抗病育種提供了重要的理論基礎。

關鍵詞：玉米鐮孢菌莖腐病、病原菌多樣性、抗性基因、甘肅省、玉米品種

Abstract:GansuProvinceisoneoftheimportantagriculturalprovincesinChina,andmaizeisoneofitsmaingraincrops.However,maizestalkrotcausedbyFusariumspeciesposesaseriousthreattomaizegrowthandyield.ThisstudyaimedtoinvestigatethediversityofFusariumpathogenscausingmaizestalkrotinGansuProvinceandexplorethegeneticbasisforresistanceagainstthisdisease.Bycollectingmaizestalkrotsamplesfromdifferentlocations,weanalyzedthediversityofthepathogensandconductedgeneticanalysistoidentifyresistancegenesusingmethodssuchascolonycharacteristicsobservation,PCRdetection,andgenesequencing.

TheresultsshowedthattheprimarypathogenscausingmaizestalkrotinGansuProvincebelongtotheFusariumgenus,mainlyincludingFusariumgraminearumandFusariumverticillioides.Moreover,weidentifiedseveralnewFusariumspeciesandprovidedtheirdescriptionsandnames.

Intermsofstudyingresistancegenes,weconstructedamaizestalkrotresistancegenelibraryandscreenedforcandidategeneswithresistanceloci.Bycloningthesegenefragmentsandsequencingthem,wedeterminedtheirassociationswithresistanceagainstmaizestalkrot.Someofthesegeneswerefoundtobeassociatedwithplantimmuneresponsesagainstpathogeninfection.Additionally,throughcomparativeanalysis,wediscovereddifferentcombinationsofresistancegenesamongdifferentmaizevarieties,whichprovidesavaluablegeneticresourceforbreedingmaizevarietiesresistanttoFusariumstalkrot.

Inconclusion,theprimarypathogenscausingmaizestalkrotinGansuProvinceareF.graminearumandF.verticillioides,andseveralnewFusariumspecieswerealsoidentified.Ourstudyonresistancegenesrevealedgenesassociatedwithresistanceagainstmaizestalkrotanddifferentcombinationsofresistancegenesamongmaizevarieties.ThesefindingsprovideimportanttheoreticalfoundationsfordiseasecontrolandbreedingofmaizevarietiesresistanttoFusariumstalkrotinGansuProvince.

Keywords:maizestalkrot,pathogendiversity,resistancegene,GansuProvince,maizevarietie本研究對甘肅省玉米稈腐病的病原多樣性進行了系統(tǒng)研究，發(fā)現(xiàn)了玉米稈腐病的主要病原菌為Fusariumgraminearum