小麦叶锈病是由小麦叶锈菌(Puccinia triticina)引起的小麦上重要的流行性病害之一,研究小麦叶锈菌的群体遗传结构可以更好的了解小麦叶锈菌的变异动态,对抗病品种的合理布局、更换具有十分重要的意义。本研究利用SSR分子标记技术对我国河北、河南、山东及四川的120个小麦叶锈菌单孢子堆菌株进行分子多态性分析。结果如下:1.本研究利用34个小麦抗叶锈近等(单)基因系和已知所含抗叶锈基因的品系对120个叶锈菌单孢子堆菌株进行毒性测定,根据记载的侵染型结果进行聚类。结果表明,小麦叶锈菌毒性相似性较高且差异不大,相似系数为0.74-1.00,表明叶锈菌所含毒性基因差异不大。不同地区间叶锈菌株可能具有相近或相同毒性类型。2.本研究利用30对SSR引物对120个叶锈菌单孢子堆菌株进行分析,其中25对SSR引物可扩增出多态性条带。25对SSR引物可在120个小麦叶锈菌基因组中扩增出85个稳定片段,其中多态性片段64个,多态性百分率为75.29%,每对引物的等位基因数为2-8个,平均每对引物3.4个,表明叶锈菌遗传多样性较丰富。聚类分析表明,叶锈菌遗传相似系数为0.74-1.00,遗传多态性与地理来源具有一定相关性。不同地理来源的菌株具有相同的DNA指纹,为小麦叶锈菌在不同群体间的基因交流提供了分子证据。3.比较小麦叶锈菌的毒性多态性和SSR分子多态性聚类分析树状图,发现二者之间没有相关性。利用NTSYS-pc2.10e软件中MXCOMP程序对毒性和分子多态性进行相关性分析,相关系数为0.04,也表明二者没有相关性。4.对出现频率较高的6个生理小种的59个叶锈菌株的毒性多态性和SSR多态性分析,结果表明6个生理小种的毒性多态性和SSR多态性都很丰富,生理小种(毒性类型)与SSR基因型不存在一一对应关系。相同生理小种可能存在毒性差异,并具有不同的DNA指纹。不同生理小种可能具有相同或相近的DNA指纹。5.通过对河北、河南、山东及四川小麦叶锈菌群体遗传结构分析,发现小麦叶锈菌遗传多样性丰富,其中河北、河南、山东的叶锈菌群体遗传多样性水平相同且高于四川群体。聚类分析表明,在相似系数0.96处4个群体聚为2大类,河南、山东及四川群体聚为一类,河北群体自成一类,其中河南和山东群体亲缘关系最近,表明群体间小麦叶锈菌遗传相似性较高,亲缘关系与地理分布具有一定的相关性。群体间和群体内存在着一定的遗传分化,群体间的遗传变异占总变异的8.93%,群体内遗传变异占总变异的91.07%,群体遗传变异主要来自群体内部。河北、河南、山东、四川4省的小麦叶锈菌群体间的基因流为6.10,从分子水平上说明了地区间存在广泛的基因和菌源交流。6.引物RB8能够检测到小麦叶锈菌群体存在遗传重组现象,重组率为82.5%,不同地区间重组率存在差异。从分子水平证实了叶锈菌存在遗传重组现象。