海南橡膠樹白粉菌的群體遺傳結構研究

曹學仁 車海彥 羅大全

摘要白粉病是海南橡膠樹上發生最嚴重的葉部病害，為了明確海南橡膠樹白粉菌群體的遺傳結構，本研究對海南7個市（縣）的橡膠樹白粉菌的ITS序列進行分析。結果表明，95個病菌樣品可推導出5種單倍型，其中單倍型H1包含樣品數為88個，且在7個市（縣）均有分布;三亞種群的單倍型多樣性和核苷酸多樣性最高。總體和各地理群體的中性檢驗結果顯示，群體擴張遵循中性進化，群體大小保持相對穩定。遺傳分化指數（Fst）表明三亞種群與白沙、儋州、海口和瓊中等四市（縣）種群的遺傳分化較大。AMOVA分析顯示，遺傳變異主要發生在種群內，占總變異的89.66%。因此海南橡膠樹白粉茵菌株間雖存在一定的遺傳分化，但整體遺傳多樣性偏低。

關鍵詞橡膠樹白粉病;橡膠樹粉孢;ITS序列;群體遺傳結構

中圖分類號：S 435.76文獻標識碼：A DOI：10.16688/j.zwbh.2018187

天然橡膠是重要的國家戰略物資，我國天然橡膠種植面積已超過113萬hm²，其中海南和云南的種植面積占全國的95%以上。由專性寄生的橡膠樹粉孢Oidium heveae Steinm.引起的白粉病是我國橡膠樹上危害最嚴重的病害，也是最受海南和云南兩地膠農關注的生物災害。病原菌只侵染橡膠樹嫩葉、嫩芽、嫩梢和花序，因此病害主要流行于橡膠樹大量抽嫩葉的春季。該病在中國于1951年在海南發現，1959年病害在海南第一次大流行，自此以后，每年均有發生，而且重病年發生頻率越來越高。病害發生嚴重時可導致產膠量減少30%～45%。

2.4群體間的親緣關系及聚類分析

采用MEGA 6.0計算了7個群體問的Neis遺傳距離（表4），并基于該遺傳距離采用UPGMA方法構建了系統樹（圖1），結果發現海口、瓊中、儋州和白沙種群由于均只存在同一種單倍型，首先聚在一起，隨后與瓊海種群聚為一支，再與樂東群體聚為一支，最后與三亞群體聚為一支;表明三亞群體與其他群體的親緣關系最遠，其次為樂東。

3結論與討論

遺傳多樣性是生物多樣性的基礎，一個物種的多樣性越高，其在復雜的自然環境中生存的幾率越高，對不同生存環境的適應力也越強。研究病菌遺傳結構可為弄清病菌對不同環境、寄主的適應能力提供理論基礎。本研究利用ITS序列對海南7個市縣的橡膠樹白粉菌群體進行遺傳結構分析。結果表明，海南橡膠樹白粉菌菌株問雖存在一定的遺傳分化，但整體遺傳多樣性偏低，各地理種群問存在頻繁的基因交流。分析原因有兩方面，一是橡膠樹白粉菌為氣傳性病害，可隨風在各地區問傳播;二是橡膠樹作為一種高大喬木，壽命長，從種植投產更新至少需要40年左右，不易更新換代，導致海南橡膠樹栽培品種單一。據不完全統計，2006年‘RRIM600和‘PRl07兩個品種占海南墾區總開割橡膠樹株數的92.2%。加上迄今還未選出一個能在生產上大規模推廣的抗病品系，生產上種植的都是感病品系。這些導致橡膠樹白粉菌在各地區問交流頻繁，寄主對病原菌的選擇壓力小。

本研究中，單倍型HI在每個群體中均有分布，共88個樣品，占總樣品數量的92%。說明橡膠樹白粉菌具有長距離傳遞基因流的潛力，病菌在不同地區問擴散的無性繁殖方式導致每個群體中存在相同的基因型，這與病原菌隨氣流傳播和尚未發現橡膠樹白粉菌有性時期是一致的。

從不同地區來看，三亞和樂東的單倍型分別有4種和3種，除瓊海有2種單倍型外，海口、白沙、瓊中和儋州均只有1種單倍型，聚類分析結果也表明三亞群體與其他群體的親緣關系最遠，其次為樂東，這可能是由于三亞和樂東位于海南五指山南部且相鄰，冬春氣溫相對較高，是海南每年春季橡膠樹最先抽葉的地方，也是每年春季橡膠樹白粉病最先開始發生和流行的地方。

本研究首次采用ITS標記研究了海南橡膠樹白粉菌的遺傳多樣性和種群的遺傳分化情況，獲得了多態性位點和相關遺傳學數據信息。下一步研究中，還需要增加其他省份的病樣，配合其他類型分子標記，研究橡膠樹白粉菌群體的遺傳變異動態。