全 文 ：Mycosystema
菌 物 学 报 15 July 2011, 30(4): 587-597

jwxt@im.ac.cn
ISSN1672-6472 CN11-5180Q
©2011 Institute of Microbiology, CAS, all rights reserved.






基金项目：国家西甜瓜产业技术体系分子育种岗位项目（CARS-26-No. 2）；黑龙江省自然科学基金重点项目（No. ZJNO705）
*Corresponding author. E-mail: luanfeishi@sina.com
收稿日期: 2011-03-15, 接受日期: 2011-05-09

黑龙江省葫芦科白粉病菌 RAPD 分析
魏尊苗 1 高鹏 1 王学征 1 栾非时 1* 张晓博 2
1东北农业大学园艺学院 哈尔滨 150030
2黑龙江省八五二农场 双鸭山 155620



摘 要：2010 年采集黑龙江省不同生态区不同设施内的甜瓜、黄瓜、南瓜、西瓜等瓜类白粉病菌菌株 17 份，采用国际通用
的瓜类白粉病菌生理小种鉴别寄主对 17 份白粉病菌进行了生理小种鉴定。根据 13 个鉴别寄主的抗感反应，初步确定黑龙江
省葫芦科作物白粉病菌存在 3 个生理小种，即单囊壳白粉菌 Podosphaera xanthii 的生理小种 1 和生理小种 N1 号及一个新生
理小种，其中生理小种 1 为优势小种。通过对 13 份白粉病菌的 RAPD 分析，从 119 个随机引物中筛选出 10 个条带清晰而
且重复性好的引物，扩增得到 157 个位点，其中多态性位点为 138 个，多态性位点频率为 97.89%，表明黑龙江省葫芦科作
物白粉菌具有丰富的遗传多样性。利用 NTSYS-PC 软件进行数据分析，结果表明 13 个菌株之间遗传相似系数的变化幅度为
0.52－0.75。根据遗传相似系数用类平均法（UPGMA）对其聚类，以遗传相似系数 0.60 为阈值，供试菌株可区分为 4 个类
群。同是生理小种 1 的菌株部分聚到了同一类，新生理小种与部分生理小种 1 菌株聚到同一类，同是生理小种 N1 的两个菌
株未聚到同一类；相同地理来源或相同寄主来源的白粉菌也未聚到一类。初步确定葫芦科白粉病菌致病性与 DNA 多态性不
形成对应关系，菌株的遗传多样性与菌株地理来源、寄主来源及设施类型亦无明显的直接关系。
关键词：单囊壳白粉菌，生理小种鉴定，NTSYS-PC 分析，遗传多样性

RAPD analysis of cucurbit powdery mildew fungus in Heilongjiang
Province
WEI Zun-Miao1 GAO Peng1 WANG Xue-Zheng1 LUAN Fei-Shi1* ZHANG Xiao-Bo2
1Horticulture College of Northeast Agricultural University, Harbin 150030, China
2852 Farm of Heilongjiang Province, Shuangyashan 155620, China
Abstract: 17 samples of powdery mildew were collected and separated from diseased melon, cucumber, pumpkin and watermelon in
greenhouses or open field in various ecological regions of Heilongjiang Province in 2010. They were investigated for physiological
DOI:10.13346/j.mycosystema.2011.04.006
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races by using standard differential hosts of powdery mildew. Based on their resistant or susceptible types on 13 differential hosts,
three races on Cucurbitaceae were preliminarily confirmed, including races 1, race N1 and a new one of Podosphaera xanthii in
Heilongjiang Province. Race 1 was dominant in Heilongjiang. Thirteen isolates of powdery mildew were evaluated by using random
amplified polymorphic DNA (RAPD) with 10 primers selected from 119 random primers. A total of 157 bands were amplified,
including 138 polymorphic bands with 97.89% polymorphic band frequency. The RAPD amplifying results show that high genetic
diversity existed among the isolates of P. xanthii on Cucurbitaceae in Heilongjiang. After analysis by software NTSYS-PC, the
similarity coefficient of the 13 isolates varied from 0.52 to 0.57. The UPGM dendrogram divided the 13 isolates into 4 groups at the
similarity coefficient of 0.60. The isolates of race 1 were partly clustered into the same group, and the new race was clustered into the
same group with partial race 1 isolates; two isolates of race N1 were not clustered into the same group with partial race 1 isolates.
The isolates originated from the same geographic regions or hosts were also not clustered into the same group. It is indicated that no
obvious association was found between DNA polymorphism and pathogen races in biological tests on cucurbits. Meanwhile, no
association was found between the results of RAPD analysis and any other parameter analysis such as geographic regions,
greenhouse types or host origins.
Key words: Podosphaera xanthii, physiological race identification, NTSYS-PC clustering analysis, genetic diversity


白粉病是一种广泛发生的世界性病害，在西葫
芦、黄瓜、甜瓜、西瓜和南瓜等葫芦科作物上均严
重发生。单囊壳白粉菌 Podosphaera xanthii[曾用名
Sphaerotheca fuliginea (Schlecht.Ex Fr.) Pollacci]和
二孢白粉菌 Golovinomyces cichoracearum[曾用名
Erysiphe cichoracearum R.Y. Zheng et G.Q. Chen]
（Cohen et al. 2004）是瓜类蔬菜白粉病的主要病原
菌（Davis et al. 2002），P. xanthii 已被鉴定出 11 个
生理小种（James & Creight 2002），分别为小种 0、
1、2US、2 France、3、4、5（王娟等 2006a）、N1、
N2、N3 和 N4（Vakalounakis et al. 1994）；G.
cichoracearum 已被鉴定出 2 个生理小种（James &
Creight 2002），分别为小种 0 和小种 1（王娟等
2006b）。由于危害葫芦科作物的白粉病菌生理小种
多，分化快，所以明确当地白粉菌生理小种种群，
对引进抗原材料，开展抗病育种及病害防治等方面
均具有重要意义。
瓜类白粉病菌属于表生的专性寄生菌，很难在
培养基上生长，而且其生理小种众多，分化演替快，
因此，对其开展的相关研究比较滞后（咸丰等
2010）。传统鉴定白粉菌生理小种的方法是将白粉
病菌接种到国际通用的 13 个鉴别寄主上，观察发
病情况，对照抗感反应表（表 1）鉴定小种类型。
国内外许多学者均采用这套鉴别寄主对当地的瓜
类白粉病菌生理小种进行了鉴定，各地生理小种及
其分布不尽相同。例如，1999 年在杭州地区鉴定出
单囊壳白粉菌的生理小种 2（Xu et al. 1999）；2000
年在日本鉴别出单囊壳白粉菌生理小种 1、2US、5
及 N1、N2、N3、N4（Hosoya et al. 2000）；2000
年在新疆鉴定出白粉菌生理小种 1（郑耘 2000）；
2006 年在北京地区初步鉴定出单囊壳白粉菌生理
小种 1 和 2F，优势生理小种为 2F（王娟等 2006b）；
2008 年在海南三亚地区初步鉴定出单囊壳白粉菌
生理小种 1 和 2F，且优势生理小种为 2F，而且还
可能存在新生理小种（包海清等 2008）；2009 年甘
肃皋兰地区鉴定出单囊壳白粉菌生理小种 1（王强
2009）；2010 年在关中地区初步鉴定出单囊壳白粉
菌生理小种 2F（咸丰等 2010），国内的流行小种为
小种 1 和小种 2F。
白粉菌种类多，分布广，传统的形态分类或按
寄主分种的方法常引起诸多意见分歧。与传统的依
靠鉴别寄主鉴定白粉病菌生理小种相比，利用分子
生物学手段鉴定白粉菌可以克服很多外界因素，使
结果更科学准确。在各种分子标记技术中，随机扩
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表 1 葫芦科白粉病菌菌株在鉴别寄主上的抗感反应
Table 1 The resistant and susceptible response type of cucurbit powdery mildew physiological races on differential hosts
Podosphaera xanthii Golovinomyces cichoracearum
Race 2
寄主
Host Race 0 Race 1
2Fr 2US
Race 3 Race 4 Race 5 N1 N2 N3 N4 Race 0 Race 1
Iran H S S S S — — — — — — — S S
Topmark S S S S S S S — — — — S S
Vedrantais R S S S S S S — — — — S S
PMR45 R R S S S S S R S R R R S
PMR5 R R R R S R R R R R R R R
WMR29 R R R H — S S R R R R R S
Edisto47 R R R S R R S R R S S R S
PI414723 — R R S — R R S S S R — —
MR-1 — R R R S — — — — — — R R
PI124111 — R R R R — — — — — — — —
PI124112 R R R R R R R — — — — R R
PMR6 R R R R S — — — — — — — —
Nantais
Oblong
R S S — — S S — — — — R R
注：S=感病；R=抗病；H=杂合；“—”=无数据.
Note: S=Susceptibleness; R=Resistance; H=Heterozygote; “—”= No data.

增多态性 DNA 标记（random amplified polymorphic
DNA，RAPD）技术已经广泛用于植物病原菌的遗
传多样性分析研究中。近年来的研究也表明，RAPD
分析是鉴定种属特异性、群体和系谱分析等的有效
手段之一。用 RAPD 分析不同属的夹竹桃科树种，
相同属树种聚到一起，和形态学分类一致
（Mahmood et al. 2011）；应用 RAPD 分析和其他
DNA 指纹鉴别了玉米小斑病菌 Helminthosporium
maydis O、C、T 3 个小种（Nicholson et al. 1999）；
应用 45 个随机引物对我国小麦条锈病菌 Puccinia
striiformis f. sp. tritici的 6个生理小种进行RAPD分
析，可将供试小种分为两组（朴春根等 1996）；应
用RAPD对河南省小麦黑胚病优势病原菌链格孢菌
Alternaria spp.遗传多样性进行分析，发现来自同一
个地区的小麦黑胚病菌菌株基本聚在一起，表现出
很近的亲缘关系（郜瑞敏等 2009）；对小麦条锈菌
Su11 的 8 个主要致病类型进行 RAPD 分析，可得到
其中 2 个类型的特异条带，并将其成功转化为
SCAR 标记（郝保军等 2010），可见 RAPD 分析已
被有效地应用于病原菌小种特异性、群体遗传结构
分析等方面的研究中，但目前国内尚未有将 RAPD
分析用于葫芦科白粉病菌的相关研究中。
作者于 2010 年夏季采集黑龙江省 5 个不同生
态区葫芦科作物白粉病菌菌株，采用国际通用的瓜
类白粉病鉴别寄主对 17 个白粉病菌菌株进行生理
小种鉴定，初步确定了黑龙江省葫芦科作物白粉病
菌的优势小种，并对其中 13 个菌株开展了 RAPD
分析，探讨其遗传多样性与病原菌生理小种类型、
菌株地理来源、菌株寄主及设施类型的相关性，为
进一步开展葫芦科白粉病菌遗传分析及抗病育种
提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 实验材料
1.1.1 供试甜瓜品种：采用国际通用的甜瓜白粉病菌
生理小种的鉴别寄主：IranH、Topmark、Vedrantais、
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PMR45、PMR5、WMR29、Edisto47、PI414723、
MR1、PI124111、PI24112、PMR6 和 Nantais Oblong
共 13 个甜瓜品种，由北京农林科学院蔬菜研究中
心许勇主任惠赠。所有寄主材料在东北农业大学设
施工程中心西甜瓜课题组温室套袋自交扩繁。
1.1.2 供试菌株：于葫芦科作物白粉病盛发期（七
月中下旬），在黑龙江省主要生态区的哈尔滨、绥
化、齐齐哈尔、牡丹江、大庆、双鸭山、鹤岗、黑
河、加格达奇 9 个城市的不同设施不同寄主上采集
感病严重的白粉病新鲜病叶。将采集菌株隔离保
存，接种到感病植株上进行纯化，将纯化菌株接种
到鉴别寄主上鉴定生理小种。同时收集白粉病菌于
1.5mL EP 管中，置于-20℃冰箱中保存，以备提取
DNA 进行 RAPD 分析。
1.2 黑龙江省葫芦科白粉病菌生理小种的鉴定
1.2.1 试验设计：在 2010 年夏季，从黑龙江省主要
生态区不同设施内的葫芦科蔬菜充分发病的病叶
上随机采集白粉病菌（表 2）。将同一来源的白粉病
菌人工接种于 13 个鉴别寄主上，每次鉴定均设 3
次重复，为了避免空间环境差异，采用对角线位置
种植，1 次重复 10 株，鉴别寄主播种在 8cm×8cm
营养钵中。
1.2.2 接种及病情指数调查：在东北农业大学园艺
设施工程中心西甜瓜课题组塑料大棚内，用铁丝条
搭建成拱形支架，做成小拱棚，用 4 层不织布覆盖，
每个病原菌单独接种在一个小拱棚内。于子叶展平
期采用孢子悬浮液喷雾法接种，取严重感病的叶片
收集其新鲜孢子到蒸馏水中，充分震荡打散孢子
团，加 1－2 滴 Tween-20（Amresco 0777），在 10×10
倍显微镜下，观测孢子浓度达到每视野 20 个孢子左
右。用小喷雾器将孢子悬浮液喷至寄主叶片表面，
接种前须将寄主苗浇透水，每次接种时确保其他小
拱棚是密封的，以免菌液溅出与其他菌样混杂。接
种后保持温度 28℃/20℃（昼/夜），相对湿度 70%。
人工接种后 5－7d 开始发病，12－15d 充分发病后开
始调查病情指数（王娟等 2006b），根据各个鉴别寄
主的抗感反应（表 1），确定菌株的生理小种类型。
1.2.3 Podosphaera xanthii 和 Golovinomyces
cichoracearum 的鉴定方法：取病叶上的分生孢子于
载玻片上，滴 3% KOH 溶液后，在 10×40 倍显微镜
下观察分生孢子上是否有纤维状体，没有纤维状体
的是 G. cichoracearum，有纤维状体的是 P. xanthii
（Vakalounakis et al. 1994）。
1.3 白粉菌的 PAPD 分析
1.3.1 DNA 提取及检测：采用 CTAB 法（罗琼 2002）
提取白粉菌 DNA，研磨前在装有白粉菌的 EP 管中
放少许灭过菌的石英砂，有利于研磨。用 1%的琼
脂糖检测 DNA 质量，将提取好的 DNA 置于-20℃
冰箱中保存。
1.3.2 引物合成及筛选：选择在小麦白粉病菌
Erysiphe graminis 、 小 麦 条 锈 病 菌 Puccinia
striiformis f. sp. tritici、棉花枯萎病菌 Fusarim
oxysporum f. sp. vasinfectum、玉米丝黑穗病菌
Sporisorium reiliana、香蕉炭疽病菌 Colletotrichum
musae、番茄晚疫病菌 Phytophthora infestans、杏黑
斑病菌 Alternaria armeniacae 等真菌中扩增多态性
高的 119 个 RAPD 引物序列，由上海生工生物工程
技术服务有限公司合成。用混合菌株 DNA 做模板
进行引物筛选，选择多态性高重复效果好且条带清
晰的引物，采用筛选出的引物再分别对 13 个白粉
菌菌株的 DNA 进行扩增。
1.3.3 RAPD-PCR 反应程序：PCR 反应体系为 25µL，
其中 10× PCR 反应缓冲液（含 mg2+）2µL，dNTPs
（2.5mmol/L）2µL，引物（5µmol/L）1µL，Taq DNA
聚合酶（5U/µL）0.2µL，模板 DNA（20－40ng/µL）
1µL，ddH2O 18.8µL，同时以灭菌双蒸水代替模板
DNA 作为阴性对照，药品均购自 TaKaRa。扩增反
应在 PCR 仪（Biometra）上进行。扩增程序为 94℃
变性 1min，37℃复性 1min，72℃延伸 2min，5 个
循环；94℃变性 30s，37℃复性 1.5min，72℃延伸
1.5min，40 个循环；最后 72℃延伸 5min，4℃保存
（肖仲久等 2006）。
1.3.4 电泳检测和数据分析：以 100bp DNA ladder
Marker（TransGen Biotech）为分子量对照，取 5µL
PCR 产物在 1.6%的琼脂糖凝胶上电泳（Luan et al.
2010），经 EB 染色后，拍照记录 RAPD 图谱。电
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菌物学报
表 2 黑龙江省葫芦科白粉病生理小种鉴定（2010 年）
Table 2 The identification result of physiological races of Cucurbitaceae powdery mildew fungi in Heilongjiang Province (2010)
菌株编号
Isolate number
地点
Location
设施类型
Greenhouse type
寄主
Host
小种鉴定结果
The result of identification
1
东北农业大学香坊农场
Xiangfang Farm of NEAU
温室
Greenhouse
甜瓜
Melon
生理小种 1
Podosphaera xanthii race 1
2
东北农业大学园艺设施中心
The Engineering Center of Facility Horticulture of NEAU
大棚
Plastic greenhouse
黄瓜
Cucumber
生理小种 1
P. xanthii race 1
3
东北农业大学园艺设施中心
The Engineering Center of Facility Horticulture of NEAU
温室
Greenhouse
甜瓜
Melon
生理小种 1
P. xanthii race 1
4
大庆祝三乡
Zhusan Village, Daqing
大棚
Plastic greenhouse
甜瓜
Melon
生理小种 1
P. xanthii race 1
5
牡丹江郊区
Mudanjiang Suburb
大棚
Plastic greenhouse
黄瓜
Cucumber
生理小种 N1
P. xanthii race N1
6
牡丹江海林县
Hailin Country, Mudanjiang
露地
Open field
甜瓜
Melon
—
7
齐齐哈尔富拉尔基区
Fularji Distr., Qiqihar
露地
Open field
甜瓜
Melon
生理小种 1
P. xanthii race 1
8
鹤岗萝北县
Luobei Country, Hegang
大棚
Plastic greenhouse
黄瓜
Cucumber
生理小种 N1
P. xanthii race N1
9
东北农业大学香坊农场
Xiangfang Farm of NEAU
大棚
Plastic greenhouse
西瓜
Watermelon
新生理小种
New race
10
东北农业大学园艺设施中心
The Engineering Center of Facility Horticulture of NEAU
阳光板温室
Sunlight panel
greenhouse
甜瓜
Melon
生理小种 1
P. xanthii race 1
11
佳木斯汤原县
Tangyuan Country, Jiamusi
露地
Open field
南瓜
Pumpkin
生理小种 1
P. xanthii race 1
12
加格达奇郊区
Jagdaqi Suburb
大棚
Plastic greenhouse
南瓜
Pumpkin
生理小种 1
P. xanthii race 1
13
东北农业大学园艺设施中心
The Engineering Center of Facility Horticulture of NEAU
大棚
Plastic greenhouse
甜瓜
Melon
生理小种 1
P. xanthii race 1
14
东北农业大学园艺设施中心
The Engineering Center of Facility Horticulture of NEAU
大棚
Plastic greenhouse
南瓜
Pumpkin
生理小种 1
P. xanthii race 1
15
大庆大同区
Datong Distr., Daqing
大棚
Plastic greenhouse
甜瓜
Melon
生理小种 1
P. xanthii race 1
16
黑河孙吴县
Sunwu Country, Heihe
大棚
Plastic greenhouse
甜瓜
Melon
生理小种 1
P. xanthii race 1
17
绥化绥棱县
Suiling Country, Suihua
露地
Open field
甜瓜
Melon
生理小种 N1
P. xanthii race N1
注：“—”未鉴定出结果.
Note: “—” no result.
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泳图谱中的每一条带均作为 1 个位点，扩增片段的
出现与否分别赋值“1”和“0”，制成 0-1 矩阵表用
于数据处理。利用 NTSYS-PC 计算各菌株间的相似
性系数，根据相似性结果用类平均法进行聚类分
析，自动生成相似系数矩阵和树状图。
2 结果与分析
2.1 生理小种鉴定
通过对所有不同来源白粉病菌的显微镜观察，
发现所有分生孢子均有纤维体，因此，确定试验所
有接种的白粉病菌是 P. xanthii。
将 17 个不同来源的白粉病菌分别接种在甜瓜
鉴别寄主上（表 2），调查发现接种牡丹江甜瓜白粉
菌的寄主长势弱，没能观察出寄主抗感反应，因此，
没鉴定出其生理小种。其他鉴别寄主均长势良好，
鉴别寄主 Iran H、Topmark、Vedrantais 和 Nantais
Oblong 均表现为感病，PMR45、PMR5、WMR29、
Edisto 47、PI124111、PMR6 和 MR1 等 7 个鉴别寄
主均表现为抗病，PI414723、PI124112 对不同病原
菌表现有差异，PI414723 在 3 次小种鉴定中表现出
感病，其余 14 次都表现出抗病；PI124112 在 1 次
小种鉴定中表现出感病，其余 16 次均表现出抗病。
根据在 13 个鉴别寄主上的抗感反应，供试 17 个白
粉菌菌株的小种鉴定结果：来自牡丹江黄瓜的 5 号
白粉菌、鹤岗黄瓜的 8 号白粉菌及绥化甜瓜的 17
号白粉菌为生理小种 N1，来自哈尔滨西瓜的 9 号
白粉菌为新的生理小种，其他 13 个菌株为生理小
种 1。统计分析发现生理小种 1 出现的比例为 73%，
由此说明生理小种 1 是引起黑龙江省葫芦科作物白
粉病发生的优势生理小种。另外，发现黑龙江省葫
芦科作物白粉病菌的致病性与其地理来源无直接
关系。
2.2 RAPD 分析
2.2.1 引物的筛选和 RAPD 扩增：从 119 个随机引
物中筛选出 10 个多态性高、重复效果好、条带清
晰的引物，扩增条带大小分布在 0.3－3kb 范围内。
不同引物扩增条带数为 2－10，共扩增出 157 个位
点，其中多态性位点为 138 个，多态性频率为
97.89%（表 3），表明供试菌株有较丰富的遗传多样
性。图 1 为 10 个引物对 13 号菌株扩增的图片（重
复 2 次）。
2.2.2 聚类分析：用 NTSYS-PC 软件计算不同白粉
菌菌株的遗传相似系数，根据遗传相似系数用
UPGMA 法进行聚类。分析结果表明，13 个供试白
粉菌菌株的相似性系数在 0.52－0.75 之间，说明黑
龙江省葫芦科白粉病菌存在较丰富的分子遗传多
表 3 10 个引物序列及其扩增
Table 3 Sequence of 10 primers and amplifying results
引物编号
Primer
引物序列
Sequence (5′-3′)
总条带数
Total number of bands
多态性条带
Polymorphic bands
多态性比率
The percentage of polymorphic bands (%)
S0008 GTCCACACGG 11 11 100.00
S0512 ACAGGTGCGT 16 13 81.25
BA12 CCTTGACGCA 13 9 69.23
OPF-08 GGGATATCGG 19 19 100.00
MQ8186 AAGTGCACGG 15 14 93.33
C19 GTTGCCAGCC 13 11 84.61
OPH07 CTGCATCGTG 19 16 84.21
OPN01 CTCACGTTGG 15 14 93.33
S0024 AATCGGGCTG 17 14 82.35
OPC12 CTCTCCGCCA 19 17 89.47
Total 157 138 97.89

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菌物学报
样性（表 4），其中来自哈尔滨的 1 号菌株与 2 号菌
株的遗传相似性系数最大（0.75），2 个菌株同为生
理小种 1；来自哈尔滨的 2 号菌株与采自牡丹江的
5 号菌株的遗传相似性最小（0.52），这 2 个菌株分
别为生理小种 1 和生理小种 N1。由图 1 可知，在
相似系数为 0.60 时，13 份供试白粉菌菌株被分为
4 组。
2.2.3 白粉病菌群体基因型与致病性之间的相关
性：同为生理小种 1 的 2 个菌株聚为第 I 组；9 号
菌株为未知生理小种，它与部分生理小种 1 菌株聚
为第 III 组；同为生理小种 N1 的 5 号菌株和 8 号菌
株并未聚到一组，而分别聚到了第 IV 组和第 II 组，
表明白粉菌群体基因型与致病性之间有一定相关
性，但不呈一一对应关系（图 2）。

图 1 10 个引物对 13 号白粉菌菌株的 RAPD 扩增产物电泳检测图谱
Fig. 1 The electrophoresis patterns of RAPD amplifying products of isolate No. 13 generated by 10 primes. M: 100bp Plus DNA Ladder; primes
labeled with 1－10 as Table 3; sample No. 13 labeled as Table 2.
表 4 13 个供试白粉菌菌株的相似系数
Table 4 Similarity coefficients of the 13 tested powdery mildew isolates
菌株编号
The No. of isolates
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
1 1.00
2 0.75 1.00
3 0.63 0.65 1.00
4 0.55 0.58 0.60 1.00
5 0.58 0.52 0.63 0.60 1.00
6 0.57 0.62 0.61 0.60 0.57 1.00
7 0.54 0.61 0.59 0.59 0.61 0.60 1.00
8 0.54 0.63 0.61 0.64 0.55 0.70 0.75 1.00
9 0.57 0.56 0.61 0.62 0.57 0.61 0.57 0.64 1.00
10 0.59 0.57 0.55 0.61 0.65 0.50 0.59 0.58 0.64 1.00
11 0.61 0.61 0.59 0.63 0.55 0.61 0.66 0.63 0.58 0.55 1.00
12 0.57 0.61 0.67 0.62 0.59 0.59 0.57 0.62 0.63 0.60 0.60 1.00
13 0.57 0.58 0.65 0.55 0.56 0.51 0.58 0.55 0.62 0.59 0.55 0.75 1.00

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图 2 13 个白粉病菌样品基于 RAPD 分子标记的聚类树状图
Fig. 2 UPGMA dendrogram of cluster analysis of 13 samples of Podosphaera xanthii based on their similarity coefficient by RAPD analysis.

2.2.4 白粉菌群体基因型的划分与寄主、地域、设
施之间的相关性：根据聚类分析结果，在遗传相似
性系数为 0.60 时，供试的 13 个菌株被分成 4 组。
从寄主上看，4 个组中所包含的白粉菌寄主均同时
含有甜瓜和黄瓜，除此之外第 II 组中还包含从南瓜
上采集的白粉菌，第 III 组中含有从西瓜寄主上采
集的白粉菌，初步确定供试白粉菌菌株群体基因
型的划分与寄主来源不直接相关；从地域上看，
第 I 组的 2 个菌株均来自中南地区的哈尔滨，而
且遗传相似系数很高，为 0.75，第 II 组的 4 个菌
株分别来自三江平原区的佳木斯和鹤岗、东部半
山区的牡丹江、西部半干旱区的齐齐哈尔 3 个不
同生态区，第 III 组的 5 个菌株有 3 个菌株来自中
南地区的哈尔滨，另两个菌株分别来自高寒地区的
加格达奇和西部半干旱区的大庆，第 IV 组的 2 个
菌株来自中南地区的哈尔滨和东部半山区的牡丹
江，来自中南地区哈尔滨的 6 份供试白粉菌被聚到
3 个不同的组，由此可知白粉菌菌株群体基因型的
划分与区域之间无直接关系；从设施类型上看，供
试菌株采集于不同设施内，有温室、大棚、露地，
4 个组中均同时包含至少两种设施，可见白粉菌菌
株群体基因型的划分与菌株来源设施类型之间无
直接关系。
3 讨论
本研究对采自黑龙江不同生态区的 17 个瓜类
白粉病菌菌株进行了生理小种鉴定，鉴定结果表
明，黑龙江省不同生态区葫芦科白粉病菌生理小种
包括单囊壳白粉菌的生理小种 1 和生理小种 N1，
优势小种为生理小种 1，另外，还发现一个新生理
小种。此新小种与海南三亚鉴定出的新生理小种类
似（包海清等 2008），均可使鉴别寄主 PI124112
感病。此新小种生于西瓜寄主上，但不是流行小种
1，这与 Davis et al.（2002）认为西瓜抗生理小种 1
的结论相符，对此未知小种还有待进一步研究。在
鉴定生理小种时，接菌时期、菌样纯度、鉴别寄主
的种植地点、种植季节及覆盖物材料、接种后的环
境条件（如光照、温度、湿度）均有可能影响植株
的抗感反应（Cohen & Eyal 1995），故使得生理小
种的鉴定结果不准确（Cohen et al. 2004）。现行葫
芦科白粉病菌生理小种的鉴定方法虽然有一套国
际通用的鉴别寄主和抗感反应表，但鉴别寄主对病
原菌的抗感判断却没有国际统一标准，接菌时期等
具体条件也没有明确规定。为保证生理小种鉴定的
准确性，有必要制定详细的相关标准。值得注意的
是，因白粉菌可经风媒传播，故在接种白粉菌时，
应做好每个小拱棚的密封工作，确保不会交叉感
Vol.30 No.4 595
菌物学报
染，这对鉴定结果极为重要。
本试验对其中 13 个黑龙江省葫芦科白粉病菌
菌株进行了分子水平上的 RAPD 标记分析，结果表
明这 13 个菌株之间的遗传相似系数的变化幅度为
0.52－0.75。以遗传相似系数 0.60 为阈值，供试菌
株可化分为 4 个组，同是生理小种 1 的菌株部分聚
到了同一组，新生理小种与部分生理小种 1 菌株聚
到了同一组；同是生理小种 N1 的两个菌株未聚到
同一组，相同地理来源或相同寄主来源的白粉菌也
未聚到一组。初步确定葫芦科白粉病菌致病性与
DNA 多态性不存在一一对应关系；菌株的遗传多样
性与菌株地理来源、寄主来源及设施类型亦无明显
的直接关系。类似不相关性在国内外均有大量报
道，Bardin et al.（1997，1999）对法国的葫芦科白
粉菌不同生理小种进行了毒性差异、交配型及 DNA
多态性测验，并用 ITS-RFLP、RAPD 标记检测了不
同小种，结果发现多态性较低，没有将不同小种区
分开，群体中遗传差异与种群的地理起源不相关。
中国农业科学院植物保护研究所罗琼（2002）在研
究白粉菌群体时，按照其毒性用类平均法进行聚类
分析，结果表明 RAPD 分析所揭示的地区间遗传多
样性和毒性多样性没有相关性；段会军等（2007）
对河北省西瓜枯萎病生理小种进行了鉴定，并开展
AFLP 分析，结果显示 AFLP 类群划分与按致病性
鉴定划分的生理小种之间存在一定的相关性，但与
菌株的地理来源无关；西班牙葫芦科白粉菌小种与
致病性间没有明显相关性（DelPino et al. 2002）。用
RAPD 和 RFLP 两种方法分析大麦炭疽病菌
Colletotrichum graminicola，发现致病型与分子标记
之间没有相关性（Valerio et al. 2005）；白粉菌致病
性与 RAPD 分析不呈相关性的原因，可能是致病性
的进化与 RAPD 标记进化是独立的（Chen et al.
1993）。
本研究所考察的病原菌 DNA 多态性和致病性
多态性，虽是反应病原菌群体遗传本质的差异，但
其侧重点不同。第一，RAPD 分析基础是基因组
DNA 随机位点上的差异，而病原菌对寄主的致病性
则同致病基因编码区紧密相连（许修宏 2000）；第
二，病原菌致病性还取决于病原菌的致病基因与寄
主的抗病基因之间的互作关系；第三，从病原菌能
克服带有不同抗病基因的品种抗病性这一点考虑。
致病基因有多个，且同一致病基因的位点也不是单
一的。因此，两种方法结果不尽相同是合理的（肖
仲久等 2006）。另外，RAPD 分子标记方法有一些
明显缺陷，RFLP 可以快速确定疑难种的属级地位
（周永力等 1998）。在以后的研究中可以考虑选用
结果比较稳定客观的 AFLP、SSR 和 RFLP 等其他
分子标记。
白粉菌是专性寄生菌，只能在活体上生长，不
易繁殖，因此，应高效利用有限的菌株。在研磨白
粉菌提取 DNA 时，白粉菌很容易四溅，加上少许
石英砂可以有效减少溅出的白粉菌。葫芦科白粉病
菌生理小种多，且演替快，及时准确地鉴定其小种
类型对瓜类生产者和育种者来说极为重要。本课题
将定期对黑龙江省葫芦科白粉病进行鉴定，为黑龙
江省葫芦科作物生产和抗白粉病育种及相关研究
进一步提供可靠依据。
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