辽宁省稻瘟病菌对稻瘟灵的抗性监测及其对稻瘟病的田间防治效果

为明确辽宁省水稻稻瘟病菌Magnaporthe oryzae对稻瘟灵的抗性水平及变化动态，本研究于2017—2019年自辽宁省6个市的6个稻区采集并分离获得187株稻瘟病菌，利用菌丝生长速率法测定这187株稻瘟病菌菌株对稻瘟灵的敏感性及抗性，并采用茎叶喷雾法测定稻瘟灵对水稻稻瘟病的田间防治效果以及该药剂与其它药剂的交互抗性。结果表明：供试187株稻瘟病菌菌株对稻瘟灵的EC₅₀范围为0.94~34.96 μg/mL，左侧正态分布峰内EC₅₀平均值为5.05 μg/mL，稻瘟病菌对稻瘟灵的敏感性分布频率不符合正态分布，表明菌群中已经出现对稻瘟灵敏感性下降的亚群体。187株稻瘟病菌菌株对稻瘟灵的平均抗性倍数为3.70，抗性菌株出现频率为55.61%，平均抗性指数为0.40，抗性水平呈逐年增加趋势。2017—2019年稻瘟灵对水稻叶瘟病的防治效果分别为82.97%、78.86%和81.36%，对水稻穗颈瘟的防治效果分别为79.81%、77.68%和80.20%，说明在现有防控手段下未产生高水平抗性群体。稻瘟灵与肟菌酯、戊唑醇之间无交互抗性。与不同药剂轮换使用的前提下，稻瘟灵仍可作为主要药剂防治稻瘟病。     

江苏省稻瘟病菌对稻瘟灵的抗药性监测及特性分析

 近几年我国山东省、黑龙江省、辽宁省等多地稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)已对稻瘟灵杀菌剂产生了抗药性。江苏省是我国水稻生产大省,为明确江苏省稻瘟病菌对稻瘟灵的敏感性,本研究分离了2019年采自江苏省6个地区的稻瘟病菌单孢菌株101株,监测到13株稻瘟病菌为稻瘟灵的抗药性菌株,全省稻瘟病菌对稻瘟灵的抗性频率为12.9%。除仪征市未监测到抗药性菌株外,其他5个地区徐州市、淮安市、连云港市、东台市以及宜兴市稻瘟病菌对稻瘟灵的抗性频率分别为40.0%、33.3%、11.5%、5.0%和5.9%。利用菌丝生长速率法对其进行了敏感性测定,结果表明,这13株抗药性菌株的EC₅₀值为15.0~20.6 mg·L^-1,其抗性水平在3.6~5.0之间,均表现为低抗水平。进一步对筛选到的稻瘟灵抗性菌株适合度分析发现,只有2株抗性菌株2019-33和2019-45适合度降低,其余抗性菌株均无明显变化。这13株抗性菌株与嘧菌酯、咪鲜胺以及稻瘟酰胺均不存在交互抗性,且抗性相关基因MoIRR未发生任何位点突变。     

稻瘟病菌对稻瘟灵耐药性研究

通过对952个田间菌株进行测定及筛选离体突变体,获得了耐稻瘟灵(IPT)的稻瘟菌株.耐药菌株的 IPT 毒力公式 y=a+b logc中 a=4.5046-1.0460b,平均抑制中浓度为17.79μg/ml;敏感菌株 a=5.7778-1.1363b,平均抑制中浓度为5.71μg/ml。15μg/ml IPT 对敏感菌株菌丝生长抑制率大于57.26%,据此可鉴别菌株对 IPT 的耐药性。经普查测定,稻瘟病菌抗 IPT 菌株主要分布在南方双季稻区。1988年以广西平南县耐药性菌株频率最高达8.33%,而单季稻区未见耐 IPT 菌株。不同年份耐 IPT 菌株在田间无明显增长。室内耐 IPT 扇形变异频率在0.663%—1.43%之间。     

钙离子响应蛋白GCaMP6s在稻瘟菌中的异源表达

稻瘟病严重威胁全球水稻的产量,钙离子信号通路参与了稻瘟菌生长、发育和致病,了解这些过程中菌株细胞质中钙离子浓度的变化对稻瘟病的防治具有重要意义.GCaMP6s作为一种细胞质钙离子感受蛋白在动物和植物中已有大量应用.本研究利用不同稻瘟菌菌株构建了 GCaMP6s基因的异源表达菌株,在0.01 g/mL钙离子处理下,GCa...     

辽宁省稻瘟病菌对稻瘟灵的敏感性监测

 利用菌丝生长速率法,测定了自辽宁省主产稻区2009-2010年分离的87株稻瘟病菌对稻瘟灵的敏感性。结果表明,稻瘟灵的抑制中浓度EC₅₀值为0.35~7.01 μg/mL,敏感性差异达20倍;且2009年稻瘟病菌对稻瘟灵的敏感性高于2010年。根据野生敏感型病原群体对药剂敏感性呈正态分布的原理,辽宁省稻瘟病菌对稻瘟灵的敏感性基线定为(1.77±0.80)μg/mL,辽宁省主要稻区均有抗稻瘟灵菌株出现,除2010年在铁岭稻产区监测到1株中抗菌株外,大部分稻瘟病菌株都表现为低抗水平。稻瘟病菌不同生理小种群对稻瘟灵的敏感性无明显差别。     

稻瘟病菌对稻瘟灵抗性遗传研究

在离体条件下就稻瘟病菌对稻瘟灵抗性的诱导、抗性水平和遗传进行了研究。结果表明,供试３个小种（ＺＡ_４９、ＺＦ_１和ＺＤ_１）４个菌株分别经稻瘟灵５０μｇ／ｍｌ、１００μｇ／ｍｌ和稻瘟灵１００μｇ／ｍｌ＋亚硝基胍０.５μｇ／ｍｌ的３种处理诱变,均得到了抗稻瘟灵突变株,在含稻瘟灵的培养基中加入诱变剂亚硝基胍可显著提高稻瘟病菌对稻瘟灵抗性的突变率。上述３个不同处理获得的突变株的抗性水平相似,为野生型亲本的２.８～８.８倍。突变株对稻瘟灵的抗性在单分生孢子无性系后代可以稳定遗传。     

云南罗平田间稻瘟菌株性状及无毒基因研究

 稻瘟菌和水稻是研究禾本科作物病原-寄主互作机制的模式病理系统。云南罗平县不仅是云南省水稻主产区,栽培水稻品种多样,同时也是稻瘟病易发区,田间稻瘟菌群体组成复杂,信息流强度大。田间单孢菌株的分离和无毒基因的研究,是揭示稻瘟菌毒性变异机制和制定田间稻瘟病综合防控策略的重要基础。本研究通过单孢分离,从2017年云南罗平田间病样上分离和保存了有效单孢菌株120份,系统地进行了菌株培养性状、产孢能力、7个无毒基因存在/缺失多态性及无毒基因变异与致病性相关性的研究。研究结果表明:菌株间培养性状、产孢能力差异较大,但培养性状和产孢能力与菌株的病样源无关;ACE1、Avr-Pizt、Avr-Pita1、Pwl2、Avr-Pik、Avr-Pii和Avr-Pia 7个无毒基因在云南罗平120个田间菌株中的存在/缺失频率不同,ACE1、Pwl2和Avr-Pizt存在频率最高(100%),Avr-Pia最低(5%),Avr-Pita1、Avr-Pik和Avr-Pii分别是99%、99%和89%,并首次分离和鉴定了33个包含3个Avr-Pik等位基因拷贝的菌株;部分代表菌株接种单基因系水稻的致病性鉴定结果显示,菌株中无毒基因的完全缺失或变异能使携带相应抗病基因的单基因系水稻材料感病,表明病原通过丢弃或修饰其无毒基因逃避寄主的免疫识别,克服寄主的抗性。研究结果不仅丰富了稻瘟病菌的遗传资源,奠定了水稻-稻瘟菌互作机制研究的重要基础,而且也为云南罗平稻瘟病的综合防治提供了参考。     

温度胁迫对福寿螺生长、摄食及存活的影响

为探讨福寿螺对温度的耐受性及其在我国南方稻区成灾的原因,通过高温(30、33、36、39、42℃)和低温(6、9、12、15℃)胁迫处理,对福寿螺幼螺的特定生长率、摄食率及存活率等指标进行测定.结果表明,超过福寿螺幼螺适宜生长温度的高温胁迫,对其特定生长率、摄食率及存活率的影响差异显著,三者均随温度的升高而降低.福寿螺对高温的耐受性较强,36℃条件下处理21天仍有50%的生存率,42℃下平均生存时间为2.57天.福寿螺不耐低温,在偏离适温的低温下,福寿螺生长缓慢,特定生长率、摄食率及存活率下降,6℃时7天内全部死亡,致死中时间为4天.     

水直播条件下黑龙江省不同稻区稻瘟病菌致病性分析

为明确水直播条件下黑龙江省不同稻区稻瘟病菌Magnaporthe oryzae的致病性分化情况，以24个抗瘟单基因系品种为寄主，来源于2017—2018年黑龙江省水直播稻田的242株稻瘟病菌菌株为接种体，采用离体划伤方法接种，记录病斑反应型，计算有效致病菌株率和抗性频率，并进行聚类分析。结果显示，在水直播条件下，2017年，黑龙江省南部和中东部稻区稻瘟病菌菌株对抗瘟单基因系品种的有效致病菌株率介于8.33%~95.83%和20.83%~95.83%之间，无毒基因出现频率分别为575次和622次；2018年，南部和中东部稻区稻瘟病菌菌株对鉴别体系的有效致病菌株率介于29.17%~95.83%和20.83%~91.67%之间，无毒基因出现频率分别为536次和571次。2017年，黑龙江省南部和中东部稻区稻瘟病菌菌株的致病性相似系数介于0.15~1.00和0.14~1.00之间，以致病性相似系数0.40为阈值，可将菌株分别划分为5个类群和6个类群；2018年，南部和中东部稻区菌株的致病性相似系数介于0.15~0.93和0.26~1.00之间，以致病性相似系数0.40为阈值，可将菌株分别划分为5个类群和4个类群。2017年，抗瘟单基因系品种对黑龙江省南部和中东部稻区稻瘟病菌菌株的抗性频率介于11.29%~88.71%和10.77%~86.15%之间，其中抗瘟单基因系品种IRBL9-W（Pi-9）和IRBLz5-CA（Pi-z5）抗性表现最好；2018年，抗瘟单基因系品种对南部和中东部稻区菌株的抗性频率介于10.34%~82.67%和15.79%~85.96%之间，其中抗瘟单基因系品种IRBL9-W（Pi-9）和IRBLz5-CA（Pi-z5）抗性表现最好。表明水直播条件下黑龙江省稻瘟病菌致病性分化剧烈，稻瘟病菌整体致病力较强，但仍有部分水稻种质抗性较好且相对稳定，基因聚合后抗性会得到进一步提升。     

稻瘟菌群体中dsRNA的多样性及稻瘟菌菌株QSP5中病毒对寄主生物学性状影响的研究

 真菌病毒在真菌中广泛存在,一些真菌病毒可以影响病原真菌营养生长、产孢和色素形成等性状。本文研究了真菌病毒在水稻稻瘟菌中的多样性以及其对寄主生物学性状的影响。采用单孢分离的方法从发病水稻叶片上分离获得了120个稻瘟菌菌株,其中约52%携带dsRNA片段。菌株QSP5被2个基因组为dsRNA的病毒即产黄青霉病毒1-C(Magnaporthe oryzae chrysovirus 1-C, MoCV1-C)和稻瘟菌病毒3(M. oryzae virus 3, MoV3)所侵染。对菌株QSP5进行单个的分生孢子纯化,获得了仅携带MoV3的菌株QSP5-9。菌株QSP5与QSP5-9的产孢量、菌丝形态以及菌落形态存在明显差异,经研究推测MoCV1-C与菌株QSP5 的产孢能力衰退、菌丝生长和产色素异常相关。同时对MoV3的稳定性进行了初步的研究。从稻瘟菌菌株QSP5获得了100个单孢分离物,通过对随机挑选的40个单孢分离物进行检测,结果表明这些分离物100%携带MoV3,只有部分单孢分离物携带MoCV1-C。另外,从稻瘟菌菌株QSP5-9获得了94个单孢分离物,对随机挑选的45个单孢分离物进行检测,结果表明这些分离物中均含有与菌株QSP5-9大小相同的dsRNA片段。根据以上结果推定MoV3在稻瘟菌菌株QSP5和QSP5-9及其无性后代中具有一定的稳定性。     

PWL基因家族在黑龙江省水稻稻瘟病菌中的分布与变异

根据已公布的PWL家族基因序列设计4对特异性引物, 对329个采自2016年及2017年黑龙江省各稻区的水稻稻瘟病菌单孢菌株DNA进行PCR扩增与序列分析, 研究了水稻稻瘟病菌中PWL家族基因的组成及变异特征?结果显示, PWL2与PWL4在黑龙江省各稻区稻瘟菌中均有分布且稳定存在, 出现频率分别为73.86%与73.25%; PWL3出现频率为40.73%; PWL1在329个菌株DNA中均未扩增出目的条带, 再次验证了PWL1在水稻的稻瘟病菌中显示为完全缺失?对部分菌株的PCR产物进行测序分析发现, PWL2?PWL3和PWL4基因编码区在黑龙江省水稻稻瘟病菌株中的主要变异为点突变, 且引起氨基酸的突变?     

Genetic distribution of the avirulence gene AVRPiz-t in Thai rice blast isolates and their pathogenicity to the broad-spectrum resistant rice variety Toride 1

Rice blast disease, caused by the filamentous fungus Pyricularia oryzae, is one of the most destructive diseases in rice worldwide. Breeding of resistant rice cultivars remains a cost-effective and environment-friendly means for controlling blast disease, but the resistance tends to break down over time because of the pathogen's rapid adaptation. In this study, AVRPiz-t gene sequences of 46 rice blast isolates were evaluated using a Southern blot analysis. The AVRPiz-t gene was present in 24 of 46 (52.2%) rice blast isolates. The pathogenicity assay showed that all blast isolates were avirulent against Japanese rice cv. Toride 1, which carries several rice blast resistance genes including Piz-t, Pii, Pi37, and Pi-ta. Screening for the Piz-t gene in Thai rice germplasm revealed that less than 20% of rice varieties harbour the Piz-t gene. Therefore, the Toride 1 rice variety could serve as an effective donor of rice blast resistance to be used in rice breeding programmes in Thailand. This study provides evidence for co-evolution between the rice blast resistance gene Piz-t and the rice blast fungal avirulence gene AVRPiz-t. Understanding this relationship will facilitate the sustainable development of breeding for rice blast resistance in the future.     

防治稻瘟病芽胞杆菌的筛选及效果评价

从232株细菌中筛选获得2株对稻瘟病菌具有明显抑菌活性的菌株S09和S170,对稻瘟病菌Magnaporthe oryzae P131菌丝的抑制率分别为90.44%和92.38%;离体叶片法测定表明,菌株S09和S170抑菌效果分别为74.62%和75.52%,与绿地康1号无显著差异。16S rDNA序列分析比对,菌株S09与短小芽胞杆菌Bacillus pumilus基因序列的同源性最高;gyrA基因测序结果表明,菌株S170与解淀粉芽胞杆菌B.amyloliquefaciens基因序列的同源性最高。结合形态观察,确定菌株S09为短小芽胞杆菌,菌株S170为解淀粉芽胞杆菌。菌株S09和S170对稻瘟病的温室防治效果分别是76.56%和80.57%。田间试验结果表明,菌株S09和S170对水稻有明显的促生和增产作用,分别提高水稻种子发芽17.37%和12.34%、促进根长18.68%和33.85%、增加株高12.44%和28.49%、降低空秕率25.17%和35.59%,还可以有效改善稻米的垩白粒率和垩白度。短小芽胞杆菌S09和解淀粉芽胞杆菌S170对叶瘟的田间防治效果分别是70.59%和73.19%,对穗颈瘟的田间防治效果分别是71.55%和74.82%,菌株S170对稻瘟病的防治效果与75%三环唑可湿性粉剂、绿地康1号处理无显著差异。     

抗稻瘟病单基因系对籼稻稻瘟病菌小种鉴别力分析

 利用30个抗稻瘟病单基因系对146个来自广东的稻瘟病菌单孢分离菌株进行了致病性测定,其中17个单基因系对测试菌株的致病性有较好的鉴别力。基于主成分因子分析法,对17个单基因系和146个菌株组成的互作变量矩阵进行了因子提取,结果表明其中9个单基因系为代表的抽提因子可以解释变量总方差的80.437%,初步组建了这9个单基因系构成的稻瘟病菌生理小种单基因系鉴别寄主。按其对变量方差贡献大小排序,它们分别是:IRBLkp-K 60(Pi-k^p)、IRBLi-F5(Pi-i)、F128-1(Pi-ta²)、IRBL9-W (Pi-9(t))、IRBLsh-S (Pi-sh(1))、IRBLz-Fu (Pi-z)、IRBLkh-K3(Pi-k^h)、IRBL1-CL (Pi-1)、IRBLz5-CA (Pi-z⁵)。用这9个单基因系可将146个菌株划分为83个小种,将来自广西、福建、湖南、湖北、浙江、四川等籼稻区的54个菌株划分为26个小种。筛选的9个单基因系对我国籼稻区稻瘟病菌致病性有较强的鉴别力。在抗病性鉴定中,基于单基因系的代表菌株选择,可考虑应用聚类和变量分析法进行。     

海南稻作区稻瘟病菌AvrPik等位基因的变异监测与多样性分析

海南省地处热带。由于具有国内其他地区无可比拟的光温资源优势,每年有大量的水稻材料在南繁区繁育与种植,给稻瘟病菌的变异及传播带来了极大的便利。自20世纪70年代以来,Pik等位基因已被广泛地用作水稻抗稻瘟病育种的主要抗源。为了解海南稻瘟病菌AvrPik等位基因的变异及多样性,本研究从海南稻作区采集穗茎瘟病样,通过单孢分离获得100株稻瘟病菌株。利用AvrPik基因特异性引物扩增病原菌DNA,所得PCR产物经克隆、测序后与参考序列进行比对分析。结果从100株菌株中鉴定出AvrPik＿A、AvrPik＿B、AvrPik＿D、AvrPik＿E和AvrPik＿F共5种等位基因类型。其中AvrPik＿D类型最多,出现频率为50.00%;其次为AvrPik＿E类型,出现频率为32.08%;第三为AvrPik＿B类型,出现频率为8.49%。在AvrPik等位基因核苷酸多样性方面,非信号肽区域多样性要明显高于信号肽区域。就群体受到的选择压而言,南繁种植区与常规种植区的稻瘟病菌群体的Ka/Ks值均大于1,分别为2.703 1和1.236 6,表明,无论是南繁区还是常规种植区,AvrPik等位基因均受到了强...     

广东省主栽水稻品种稻瘟病主效抗性基因的鉴定及分析

 利用稻瘟病抗性基因进行抗病新品种的培育是控制稻瘟病害最经济、有效的措施。为了明确当前广东省水稻稻瘟病抗性基因的分布特点,本研究利用Pi1、Pi2、Pi9、Pib、Pita等5个已克隆主效抗稻瘟病基因的分子标记,结合叶瘟和穗颈瘟自然抗性鉴定,对70份广东省主栽水稻品种和骨干亲本抗稻瘟病基因的组成进行了分析。结果显示,含有Pi2抗性基因的水稻品种有10份(占14.3%),抗性贡献率显著;Pib和Pita的检出率较高,分别为42份(60%)和37份(52.9%),但对广东省稻瘟病菌的抗性较弱;未检测到上述已知主效抗稻瘟病基因的有13份(18.6%),表现为感稻瘟病;全部供试材料均未检测到含有Pi1和Pi9抗性基因。本研究揭示了广东省主栽水稻品种和骨干亲本抗稻瘟病基因的组成及其对稻瘟病抗性的贡献,为华南稻区抗病新品种的培育提供重要参考。     

广东省主栽水稻品种稻瘟病主效抗性基因的鉴定及分析

 利用稻瘟病抗性基因进行抗病新品种的培育是控制稻瘟病害最经济、有效的措施。为了明确当前广东省水稻稻瘟病抗性基因的分布特点,本研究利用Pi1、Pi2、Pi9、Pib、Pita等5个已克隆主效抗稻瘟病基因的分子标记,结合叶瘟和穗颈瘟自然抗性鉴定,对70份广东省主栽水稻品种和骨干亲本抗稻瘟病基因的组成进行了分析。结果显示,含有Pi2抗性基因的水稻品种有10份(占14.3%),抗性贡献率显著;Pib和Pita的检出率较高,分别为42份(60%)和37份(52.9%),但对广东省稻瘟病菌的抗性较弱;未检测到上述已知主效抗稻瘟病基因的有13份(18.6%),表现为感稻瘟病;全部供试材料均未检测到含有Pi1和Pi9抗性基因。本研究揭示了广东省主栽水稻品种和骨干亲本抗稻瘟病基因的组成及其对稻瘟病抗性的贡献,为华南稻区抗病新品种的培育提供重要参考。     

稻瘟病生防芽胞杆菌的筛选及防治效果

筛选稻瘟病生防芽胞杆菌,为水稻可持续发展中稻瘟病的防治提供生防种质资源。通过平板对峙培养和离体叶片法筛选稻瘟病菌的拮抗细菌,通过形态特征观察、biolog和16S rDNA序列分析法进行鉴定,田间试验明确供试菌株对稻瘟病的防治效果和促生作用。从280株分离菌中筛选获得3株拮抗细菌对稻瘟病菌具有较好的抑制作用,在番茄燕麦培养基平板上与稻瘟病菌Magnaporthe oryzae P131对峙培养2 d后,菌株SYX04和SYX20的菌丝生长抑制率分别是95.6%和97.5%,菌株S?22菌丝生长抑制率是75%;离体叶片法明确SYX04和SYX20防治效果分别是89.6%和91.9%,与20%三环唑溶液没有显著差异,菌株S?22的防治效果是80.1%。根据16S rDNA序列分析比对结果,菌株SYX04和SYX20与枯草芽胞杆菌属基因序列的同源性最高,结合形态观察和biolog鉴定结果,确定这2株菌为枯草芽胞杆菌Bacillus subtilis,菌株S?22鉴定为多食鞘氨醇杆菌Sphingobacterium multivorum。田间试验结果表明,菌株SYX04和SYX20对水稻有较好的促生作用,分别促进水稻根长6.7%和13.2%、增加株高7.8%和8.2%、增加穗重均为23.1%、增加千粒重分别达到10.7%和11.1%。菌株SYX20对叶瘟的田间防效是73.5%～83.5%,对穗瘟的防治效果是64.0%～85.6%,与75%三环唑可湿性粉剂之间没有显著差异。菌株SYX04对叶瘟的防治效果是71.5%～82.6%,对穗瘟的防治效果是63.5%～83.8%,与绿地康处理之间没有显著差异,但与75%三环唑可湿性粉剂有差异。菌株S?22对叶瘟的防治效果是69.2%～73.3%,对穗瘟的防治效果是61.6%～77.9%。     

水稻恢复系华占抗稻瘟病遗传分析及基因鉴定

 华占是近年来我国新选育的恢复系,广泛应用于杂交稻育种中,其配组的杂交稻组合对稻瘟病均表现出良好的抗性。本研究利用来源于华南稻区的62个稻瘟病菌株对恢复系华占、明恢63和广恢998进行抗病性鉴定,结果表明:华占对接种菌株的抗谱达到95.2%,对稻瘟病表现出广谱抗性。为进一步了解该恢复系所含的抗稻瘟病基因,以高感稻瘟病品种丽江新团黑谷为母本,以华占为父本,构建了丽江新团黑谷(LTH)/华占的F₂抗病遗传分析群体。利用对华南水稻品种具有致病谱较广的稻瘟病代表菌株GD00-193a对随机选择的1 000个来源于LTH/华占的F₂个体及其F₁个体进行抗病遗传分析,结果发现F₁个体表型全为抗病,1 000个F₂个体的抗/感比率符合3∶1的显性单基因分离比,说明华占至少含有一个显性抗稻瘟病基因。利用均匀分布于水稻12条染色体的250对SSR引物,通过分离群体分析结合隐性群体分析法将华占的一个抗稻瘟病基因定位于水稻第6染色体的Pi2/Pi9/Pi50区域。通过Pi2等位基因的测序分析,结果表明华占含有Pi2抗病基因。本试验结果为华占在杂交稻上的应用及其配组组合的品种布局提供重要依据。