中国马铃薯晚疫病群体结构的时空动态及有性繁殖在疫霉菌进化中的作用

马铃薯晚疫病是一种毁灭性病害，目前还缺少长效的防治方法，是我国和世界马铃薯生产的重要制约因素。致病疫霉群体结构和变化直接影响着病害的发生、流行及防治。本项目拟采用从点到面的、多层次的、大群体的采样方法，通过评估和分解这些代表不同区域、地理范围及同一发病区域但不同采样时间的疫霉菌群体在中等重复微卫星（SSR）位点和交配型上的表现，并比照历史材料的群体遗传结构，研究我国晚疫病菌的遗传多样性及其时空分布，明确微观和宏观地理间隔对群体和个体之间遗传相似性的影响，推演有性繁殖等遗传机制在马铃薯晚疫病菌菌进化中的作用。国际上在马铃薯晚疫病菌群体遗传学研究方面多局限于对群体结构的简单描述，本项目则侧重于通过对疫霉菌群体时空分布的系统分析，以明确其演变机制及进化潜力，为延长抗性品种的使用寿命、减少化学农药投入、降低植病防治的环境和生态成本及可持续性植病防治奠定基础。

本项目2010-2013年从全国15地区采集分离纯化2000多株马铃薯晚疫病菌，分析其中1800个样本的中等重复微卫星（SSR）位点和交配型，结果表明80%以上遗传多样性存在与群体内，但不同地区甚至同一地区不同时间采集的样本在基因型（SSR）和表现型（温度适应性、交配型）上存在明显差异。不同地区的群体都有各自的优势基因型，而且不同年份的样本优势基因型不不相同。自育型晚疫病菌自育型菌株在我国出现频率较高，但发生有性生殖的可能性较低。地理间隔是造成空间群体差异的主因，而自然选择引起的基因型替代则是导致时间群体差异的主因。