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土壤棉花黄萎病菌致病力测定与营养亲和性多维解析

一、引言

（一）研究背景与意义

棉花作为全球重要的经济作物，在纺织工业中占据着举足轻重的地位，为世界经济的发展做出了巨大贡献。然而，棉花黄萎病如同笼罩在棉花产业上空的阴霾，严重威胁着棉花的产量与质量，成为制约棉花产业可持续发展的关键因素。这种由棉花黄萎病病原菌（黑白轮枝菌和大丽轮枝菌，在中国主要为大丽轮枝菌）引发的病害，是一种世界性的维管束病害，传播途径广泛，棉籽、病株残体、土壤、肥水、农具等多种媒介都可传播，因此被称为棉花的“癌症”。

棉花黄萎病的危害不容小觑。轻者可导致棉花叶片失绿变黄，蕾铃脱落严重，造成减产；重者则会使整株甚至成片棉花死亡，导致绝产绝收。在世界各主要产棉国，如美国、印度、中国等，棉花黄萎病均有分布。在中国，主要植棉区无一幸免，北方棉区的发病情况尤为严重，给当地的棉花种植户带来了沉重的经济负担。近年来，随着全球气候变化以及棉花种植模式的不断调整，棉花黄萎病的发生愈发频繁，危害程度也日益加剧。

病原菌的致病力分化和营养体亲和性差异是导致棉花黄萎病流行和抗性品种失效的重要原因。不同致病力的病原菌菌株在侵染棉花植株时，会表现出不同的症状和危害程度。一些强致病力的菌株能够迅速侵入棉花的维管束系统，导致植株快速萎蔫死亡；而弱致病力的菌株则可能引起较轻的症状，或者在植株体内潜伏较长时间。此外，病原菌的营养体亲和性差异也会影响其在土壤中的生存和传播能力，以及与其他微生物的相互作用关系。如果能够深入了解病原菌的致病力分化和营养体亲和性差异，就可以为揭示病菌变异规律提供关键线索。这有助于我们更好地理解病原菌的进化历程，以及它们如何适应不同的环境和寄主条件，从而为制定更加有效的防治策略奠定坚实的理论基础。

抗病品种的选育一直是棉花黄萎病防治的重要手段之一。然而，由于病原菌的不断变异，许多曾经表现出良好抗性的棉花品种逐渐失去了抗性，导致病害再次流行。通过研究病原菌的致病力和营养亲和性与抗病品种选育的关系，可以为优化抗病育种策略提供科学依据。我们可以筛选出对不同致病力病原菌菌株具有广谱抗性的棉花品种，或者培育出能够抑制病原菌营养体亲和性的新型抗病品种，从而提高棉花品种的抗病持久性，减少病害对棉花产业的危害。

（二）研究目标

本研究旨在深入探究土壤中棉花黄萎病菌的致病力测定方法和营养亲和性特征，具体目标如下：

建立致病力测定技术体系：通过对多种致病力测定方法的比较和优化，系统建立一套准确、高效、可重复性强的棉花黄萎病菌致病力测定技术体系，为后续的研究提供可靠的技术支持。

明确致病力分化特征：运用建立的技术体系，对从不同地区、不同棉田采集的棉花黄萎病菌菌株进行致病力测定，分析不同菌株之间的致病力差异，明确其致病力分化特征，为病害的预测和防治提供依据。

解析营养亲和性群体结构：采用营养亲和性分析方法，对棉花黄萎病菌菌株进行营养亲和性测试，解析其营养亲和性群体结构，了解不同菌株之间的亲缘关系和遗传差异，为研究病原菌的进化和传播提供线索。

探究致病力与营养亲和性的相关性：综合分析致病力测定和营养亲和性测试的结果，探究棉花黄萎病菌的致病力与营养亲和性之间的内在联系，揭示其在病害发生和流行过程中的作用机制，为制定更加精准的防治措施提供理论指导。

二、材料与方法

（一）试验材料

菌株来源：在棉花生长的关键时期，如春季或秋季，运用五点取样法，从陕西泾阳、新疆等不同棉区的棉田采集根际土壤样品。将采集的土壤样品进行筛选、清洗和纯化，以去除杂质和其他微生物的干扰。随后，采用选择性培养基，如添加了牛胆盐和链霉素的马铃薯葡萄糖琼脂培养基（PDA），对土壤样品进行分离培养。在培养过程中，密切观察菌落的生长情况，挑取具有典型棉花黄萎病菌特征的菌落，进行多次纯化培养，最终获得了多个具有代表性的棉花黄萎病菌菌株。其中，包括来自陕西泾阳的强致病菌株，该菌株在以往的研究中被证明能够引起棉花严重的发病症状；以及来自新疆的非落叶型菌株，这类菌株在新疆棉区广泛分布，对当地的棉花生产造成了一定的威胁。

鉴别寄主：选用高抗品种海7124、感病品种塔什干Ⅰ号等作为鉴别寄主，用于致病力分级鉴定。海7124对棉花黄萎病具有较高的抗性，在受到病原菌侵染时，能够表现出较强的防御反应，发病症状较轻；而塔什干Ⅰ号则对棉花黄萎病高度敏感，容易受到病原菌的侵染，发病症状明显，常出现叶片大量脱落、植株萎蔫等症状。此外，还选择了86-1、爱字棉等作为感或耐病品种，唐棉2号和鄂荆1号作为搭配品种用于致病型的划分。这些鉴别寄主在以往的棉花黄萎病研究中被广泛应用，具有良好的鉴别效果，能够准确地区分不同致病力的病原菌菌株。

（二）致病力测定方法

表型特征分析生物学性状测定：将分离得到的棉花黄萎病菌菌株接种到PDA培养基上，在2