海南橡胶树白粉菌的群体遗传结构研究

曹学仁 车海彦 罗大全

摘要白粉病是海南橡胶树上发生最严重的叶部病害，为了明确海南橡胶树白粉菌群体的遗传结构，本研究对海南7个市（县）的橡胶树白粉菌的ITS序列进行分析。结果表明，95个病菌样品可推导出5种单倍型，其中单倍型H1包含样品数为88个，且在7个市（县）均有分布;三亚种群的单倍型多样性和核苷酸多样性最高。总体和各地理群体的中性检验结果显示，群体扩张遵循中性进化，群体大小保持相对稳定。遗传分化指数（Fst）表明三亚种群与白沙、儋州、海口和琼中等四市（县）种群的遗传分化较大。AMOVA分析显示，遗传变异主要发生在种群内，占总变异的89.66%。因此海南橡胶树白粉茵菌株间虽存在一定的遗传分化，但整体遗传多样性偏低。

关键词橡胶树白粉病;橡胶树粉孢;ITS序列;群体遗传结构

中图分类号：S 435.76文献标识码：A DOI：10.16688/j.zwbh.2018187

天然橡胶是重要的国家战略物资，我国天然橡胶种植面积已超过113万hm²，其中海南和云南的種植面积占全国的95%以上。由专性寄生的橡胶树粉孢Oidium heveae Steinm.引起的白粉病是我国橡胶树上危害最严重的病害，也是最受海南和云南两地胶农关注的生物灾害。病原菌只侵染橡胶树嫩叶、嫩芽、嫩梢和花序，因此病害主要流行于橡胶树大量抽嫩叶的春季。该病在中国于1951年在海南发现，1959年病害在海南第一次大流行，自此以后，每年均有发生，而且重病年发生频率越来越高。病害发生严重时可导致产胶量减少30%～45%。

2.4群体间的亲缘关系及聚类分析

采用MEGA 6.0计算了7个群体问的Neis遗传距离（表4），并基于该遗传距离采用UPGMA方法构建了系统树（图1），结果发现海口、琼中、儋州和白沙种群由于均只存在同一种单倍型，首先聚在一起，随后与琼海种群聚为一支，再与乐东群体聚为一支，最后与三亚群体聚为一支;表明三亚群体与其他群体的亲缘关系最远，其次为乐东。

3结论与讨论

遗传多样性是生物多样性的基础，一个物种的多样性越高，其在复杂的自然环境中生存的几率越高，对不同生存环境的适应力也越强。研究病菌遗传结构可为弄清病菌对不同环境、寄主的适应能力提供理论基础。本研究利用ITS序列对海南7个市县的橡胶树白粉菌群体进行遗传结构分析。结果表明，海南橡胶树白粉菌菌株问虽存在一定的遗传分化，但整体遗传多样性偏低，各地理种群问存在频繁的基因交流。分析原因有两方面，一是橡胶树白粉菌为气传性病害，可随风在各地区问传播;二是橡胶树作为一种高大乔木，寿命长，从种植投产更新至少需要40年左右，不易更新换代，导致海南橡胶树栽培品种单一。据不完全统计，2006年‘RRIM600和‘PRl07两个品种占海南垦区总开割橡胶树株数的92.2%。加上迄今还未选出一个能在生产上大规模推广的抗病品系，生产上种植的都是感病品系。这些导致橡胶树白粉菌在各地区问交流频繁，寄主对病原菌的选择压力小。

本研究中，单倍型HI在每个群体中均有分布，共88个样品，占总样品数量的92%。说明橡胶树白粉菌具有长距离传递基因流的潜力，病菌在不同地区问扩散的无性繁殖方式导致每个群体中存在相同的基因型，这与病原菌随气流传播和尚未发现橡胶树白粉菌有性时期是一致的。

从不同地区来看，三亚和乐东的单倍型分别有4种和3种，除琼海有2种单倍型外，海口、白沙、琼中和儋州均只有1种单倍型，聚类分析结果也表明三亚群体与其他群体的亲缘关系最远，其次为乐东，这可能是由于三亚和乐东位于海南五指山南部且相邻，冬春气温相对较高，是海南每年春季橡胶树最先抽叶的地方，也是每年春季橡胶树白粉病最先开始发生和流行的地方。

本研究首次采用ITS标记研究了海南橡胶树白粉菌的遗传多样性和种群的遗传分化情况，获得了多态性位点和相关遗传学数据信息。下一步研究中，还需要增加其他省份的病样，配合其他类型分子标记，研究橡胶树白粉菌群体的遗传变异动态。