Physiological differentiation of rice blast fungus and their toxicity to four rice cultivars

[目的]研究广西桂北、桂南、桂中、沿海及右江河谷等稻瘟病偏重发生的部分县(市)稻瘟病菌生理分化、无毒基因类型和出现频率,为水稻品种合理布局和稻瘟病持续控制提供理论依据.[方法]以7个中国稻瘟病鉴别品种和4个单基因水稻品种为试验材料,对从广西5个县(市)稻瘟病样本中分离获得的104个稻瘟病菌株进行生理分化和致病性测定.[结果]供试的104个稻瘟病单孢菌株分属于6个群(ZA、ZB、ZC、ZD、ZE、ZG),共24个生理小种,其中优势种群为ZB群,优势小种为ZB群1、9和15号小种.104个稻瘟病菌株在4个单基因水稻品种的毒性频率分别为89.42％、55.77％、82.69％和72.12％,相应的无毒基因频率分别为10.58％、44.23％、17.31％和27.88％.来自全州县、鹿寨县、合浦县、平果县和桂平市的104个稻瘟病菌株所含的无毒基因类型基本一致,都包含有对Pi-a、Pi-ta、Pi-b、Pi-k等4个抗性基因的无毒基因类型,各地出现的无毒基因频率有一定差异.[结论]广西田间稻瘟病菌群体结构复杂、生理小种数量大是水稻品种抗病性容易丧失的主要原因;来自广西不同地区的稻瘟病菌株间无毒基因出现频率有差异,含有抗病基因Pi-b的水稻品种比含有抗病基因Pi-ta、Pi-a和Pi-k的水稻品种对于稻瘟病有更强的抵抗能力,具有较高的应用价值.     

2011~2014年江苏省稻瘟病菌种群动态及毒力变化

2011~2014年从江苏省五大水稻种植区采集1 219份水稻稻瘟病标样,分离得到634株单孢菌株,研究分析了江苏省稻瘟病菌种群动态及毒力变化情况。种群动态分析结果显示,江苏省稻瘟病菌共有5群19个生理小种,各水稻栽培区的种群分布差异较大,连云港、徐州和南通稻区,小种类群较为复杂,均出现了5群10个小种,南京、淮安和扬州地区稻瘟病菌种群组成相对简单,其中南京地区出现了4群5个小种,淮安和扬州地区,仅出现3群5个小种和3群4个小种;在分离得到的稻瘟病菌生理小种中,ZG1种群小种出现频率最高,为优势小种。毒力变化分析结果表明,江苏省稻瘟病菌对已知抗性基因Pi-k、Pi-ks、Pi-b和Pi-t的毒力频率较高,对Pi-ta、Pi-ta2、Pi-z和Pi-zt的毒力频率较低,说明Pi-ta、Pi-ta2等抗性基因在江苏省水稻育种上仍具有较高的应用价值,而Pi-k、Pi-ks等抗性基因已不适合在江苏省水稻抗病育种中推广使用。     

华南常用籼稻亲本稻瘟病抗性评价及抗性基因鉴定

[目的]评价分析华南地区常用籼稻亲本稻瘟病抗性及抗性基因,为水稻稻瘟病抗性育种提供理论依据.[方法]利用人工接种鉴定对52份华南地区常用籼稻亲本进行稻瘟病抗性分析,同时利用分子标记检测稻株携带的抗性基因,分析亲本材料稻瘟病抗性与其所携带稻瘟病抗性基因间的关系.[结果]从52份适应华南生态条件的籼稻亲本材料中筛选获得4份广谱抗源(2份抗谱为100.0%,2份抗谱为92.9%);常规稻较恢复系和保持系具有更高的稻瘟病抗性.ZA1、ZA9和ZB9生理小种较ZB1和ZB5生理小种表现出更强的致病力,具有较低的抗性频率.Pi-ta和Pi54基因的出现频率最高,均为0.42;其次是Pib基因,出现频率为0.37;Pi-km基因的出现频率较低,仅0.06;所有籼稻亲本材料中均未检测出Pi9基因.携带Pib+Pi54+Pi-km和Pi-ta+Pib+Pi54三基因稻株的抗性高于所有单基因或双基因稻株.[结论]华南常用籼稻亲本材料中存在着优良的稻瘟病广谱抗源,可利用这些抗源拓宽育种材料的遗传背景,培育抗病优良品种.多个抗性基因聚合能有效提高稻株对稻瘟病不同生理小种的抗性,在育种实践中应加强多基因聚合材料的创制和利用研究.     

重庆市稻瘟病菌生理小种及其毒性

对重庆市万州、涪陵、黔江、潼南、永川、开县、江津等24个区县征集的穗颈瘟标样进行单孢分离,采用我国统一的7个鉴别品种对获得的189个有效单孢菌株进行生理小种鉴定,同时以9个单基因系鉴别品种对供试菌株进行毒力基因分析.测定结果为:重庆市稻瘟病菌存在ZA27、ZB11、ZB27、ZC3、ZD7、ZE3、ZF1和ZG1等7群36个小种,出现频率最高的是ZB群,为58.2 %,其次是ZA群,出现频率为16.9 %;出现频率最高的小种是ZB27,为25.4 %,其次是ZB11,因此ZB群为优势种群,ZB27、ZB11为优势小种.对供试的189个菌株进行毒性基因分析表明Av-Z+和Av-sh+毒性基因频率较高,毒性基因频率最低的是Av-Z5+、Av-1+.     

鄂西南地区2012-2014年稻瘟病菌致病性变化分析

为研究鄂西南地区稻瘟病病菌的致病型,将2012-2014年采自鄂西南地区感病水稻并分离保存的136个菌株分别接种到7个中国鉴别品种和15个水稻抗稻瘟病单基因系品种上,以中国鉴别品种中的丽江新团黑谷为感病对照,基于7个中国鉴别品种的鉴定结果表明:136个菌株中有121个具有致病性,分属于ZA、ZB、ZC、ZE、ZF、ZG共6群11个生理小种,ZB为优势种群,但ZC频率逐年升高,到2014年与ZB势均力敌;ZB13为第一优势生理小种,ZC15和ZB15所占比例逐年升高.15个水稻抗稻瘟病菌单基因系的鉴定结果将121个菌株分为77个致病型,且不同年份分离的菌株致病力差异较大.90%以上菌株对含有Pib、Pit和Pi11抗病基因的水稻单基因系有致病力,而对含有Pi9和Pikh抗病基因的水稻单基因系的致病力较弱,不到10%.此结果可以为育种工作者及当地农业部门的品种布局提供参考.     

利用基因功能性标记检测水稻稻瘟病和褐飞虱的抗性基因

选育和利用水稻抗性品种,是防治稻瘟病和褐飞虱的有效方法。利用基因功能性标记对2个优质不育系和16个恢复系的抗性基因Pi-b,Pi-k,Pi-ta,bph2,Bph3进行检测,结果 11份材料含有Pi-b基因,13份含有Pi-k基因,9份同时含有Pi-b基因和Pi-k基因,3份含有bph2基因。通过对抗性基因的分子鉴定,为多基因聚合、选育广谱持久抗稻瘟病和褐飞虱的优良品种奠定基础。     

江苏部分粳稻品种和品系中稻瘟病抗性基因Pi-ta和Pi-b的基因型分析（英文）

基因Pi-ta和Pi-b是最早被克隆的两个稻瘟病抗性基因,在粳稻中表现出持久稳定的稻瘟病抗性,因而被广泛用于稻瘟病抗性育种。为明确上述基因在江苏粳稻中的分布,为抗病育种提供依据,该研究利用Pi-ta和Pi-b的功能标记,对40个粳稻品种和665份粳稻新品系进行相关基因型的分子检测。结果表明,抗性基因Pi-ta和Pi-b在江苏粳稻品种中具有一定的分布,其中Pi-b的分布频率高于Pi-ta的频率,连粳系列品种大都不携带Pi-ta和Pi-b抗性基因,而武粳系列品种则基本含有上述抗性基因。粳稻新品系携带抗性基因Pi-ta的频率与推广品种相比变化不大,但携带抗性基因Pi-b的频率明显高于推广品种,这说明人工改良水稻品种有利于抗病基因Pib频率的提高。4种基因型中,Pi-ta/Pi-b的分布频率最高,为60.0%,其次为Pi-ta/Pi-b,占33.5%,基因型Pi-ta/Pi-b的分布频率为3.9%,而Pi-ta/Pi-b的分布频率最低,只占2.6%。从4个组合的抗性基因来源看,抗性基因Pi-ta则可能来自武香粳14、武粳15或南粳44,而Pib则可能来自武粳13、武香粳14、武粳15或南粳44。从4种基因型后代的获得频率看,以南粳44//武粳13/关东194获得抗性基因型Pi-ta/Pi-b后代的频率最高。     

湖南省稻瘟病菌无毒基因鉴定

【目的】了解湖南省稻瘟病菌无毒基因组成,为培育水稻新品种及合理布局抗稻瘟病品种提供参考依据。【方法】采用2014年分离自湖南桃江病圃丽江新团黑谷(LTH)上的120个稻瘟病菌单孢菌株室内离体针刺接种于24个已知抗瘟基因的水稻近等基因系(NILs)上,对供试菌株进行无毒基因鉴定。【结果】120个稻瘟病菌含有全部24个无毒基因,在24个无毒基因中,出现频率高于40.00%的有Avr-Pita和Avr-Pish;出现频率在30.00%~40.00%的无毒基因有Avr-Piz、Avr-Piz5、Avr-Pi3和Avr-Pi9;其余无毒基因出现频率均较低,特别是Avr-Piks、Avr-Pikp、Avr-Pib、Avr-Pi12和Avr-Pi11出现频率均低于10.00%。【结论】含抗性基因Pi-ta和Pi-sh的水稻品种可在湖南省推广利用;含抗性基因Pi-z、Pi-z5、 Pi-3和Pi-9的水稻品种在湖南推广时应慎重考虑;含抗性基因Pi-ks、Pi-kp、Pi-b、Pi-12和Pi-11的水稻品种不宜在湖南省推广利用。     

广西水稻地方品种核心种质抗稻瘟病鉴定及评价

[目的]明确广西水稻地方品种核心种质抗稻瘟病情况,获得苗期广谱抗稻瘟病的优异种质资源,为广西水稻抗病育种提供抗源材料.[方法]采用7个广西稻瘟病菌优势生理小种(ZA9、ZA13、ZB1、ZB9、ZB13、ZC3和ZC13),对419份广西水稻地方品种核心种质采用喷雾接种法进行苗期稻瘟病抗性鉴定.[结果]供试419份广西水稻地方品种核心种质对7个稻瘟病菌生理小种的平均抗病级别为2.93~5.72,其中对ZC13(2.93)的抗性最高,对ZA13(5.72)的抗性最低.不同类型水稻对7个生理小种的抗谱比较结果显示,粳稻的平均抗谱(36.59%)高于籼稻(30.90%),二者间差异显著(P<0.05,下同);糯稻的平均抗谱(32.28%)高于粘稻(31.92%),二者间无显著差异(P>0.05,下同);桂中稻作区的平均抗谱最高(37.32%),桂南稻作区最低(29.48%),不同稻作区种质间的抗谱排序为桂中稻作区>桂北稻作区>高寒山区稻作区>桂南稻作区.7个生理小种的相关系数范围为-0.008~0.451,其中ZB9与ZA13和ZC3,ZC13与ZB13和ZC3间的相关系数较低,致病性无显著相关,其他生理小种间的致病性呈显著或极显著(P<0.01)相关.系统聚类分析将419份广西水稻地方品种核心种质分成7类,其中第Ⅱ类抗谱范围较广(14.29%~100.00%),平均抗谱最高(60.95%),可作为抗性育种的亲本和稻瘟病抗性基因挖掘的材料来源;第Ⅲ类抗谱范围最窄(0~14.29%),平均抗谱最低(2.96%).[结论]获得14份对7个广西稻瘟病菌优势生理小种抗谱在80.00%以上的高抗品种,为稻瘟病抗病遗传育种及抗性基因定位提供了抗源材料.     

辽宁省稻瘟病菌生理小种及无毒基因鉴定

【目的】本文研究了辽宁省稻瘟病菌生理小种种群动态和无毒基因的构成,为辽宁省水稻品种合理布局及抗瘟育种提供理论依据。【方法】利用7个水稻鉴别品种对2017-2018年采自辽宁省各个稻区的151株稻瘟病菌进行生理小种鉴定,并根据已克隆的10个稻瘟病菌无毒基因序列设计引物,对供试菌株进行PCR检测。【结果】供试菌株被划分为6群41个生理小种,ZA和ZB为优势种群,占比分别为42.36%和31.76%,ZC、ZD、ZE和ZF占比分别为5.96%、3.97%、3.31%和12.58%,未检测到ZG种群。供试菌株全部携带无毒基因Avr-Pi9;大部分菌株携带无毒基因Avr-Pita、AvrPiz-t、Avr-Pik、PWL2和ACE1,携带频率分别为:90.07%、94.04%、93.38%、92.72%、98.68%;无毒基因Avr-Pib携带频率较低,仅有27.81%;无毒基因Avr-Pii、Avr-CO39和Avr-Pia未检测到。【结论】辽宁省稻瘟病菌生理小种和无毒基因组成结构复杂,在辽宁省水稻品种布局中,应推广含有Pita、Pi9、Pizt和Pik抗性基因的水稻品种。     

江苏部分粳稻品种和品系中稻瘟病抗性基因Pi-ta和Pi-b的基因型分析

基因Pi-ta和Pi-b是最早被克隆的两个稻瘟病抗性基因,在粳稻中表现出持久稳定的稻瘟病抗性,因而被广泛用于稻瘟病抗性育种。为明确上述基因在江苏粳稻中的分布,为抗病育种提供依据,本研究利用Pi-ta和Pi-b的功能标记,对40个粳稻品种和665份粳稻新品系进行相关基因型的分子检测。结果表明,抗性基因Pi-ta和Pi-b在江苏粳稻品种中具有一定的分布,其中Pi-b的分布频率高于Pi-ta的频率,连粳系列品种大都不携带Pi-ta和Pi-b抗性基因,而武粳系列品种则基本含有上述抗性基因。粳稻新品系携带抗性基因Pi-ta的频率与推广品种相比变化不大,但携带抗性基因Pi-b的频率明显高于推广品种,这说明人工改良水稻品种有利于抗病基因Pi-b频率的提高。四种基因型中,pi-ta/Pi-b的分布频率最高,为60.0%,其次为Pi-ta/Pi-b,占33.5%,基因型pi-ta/pi-b的分布频率为3.9%,而Pi-ta/pi-b的分布频率最低,只占2.6%。从4个组合的抗性基因来源看,抗性基因Pi-ta则可能来自武香粳14、武粳15或南粳44,而Pi-b则可能来自武粳13、武香粳14、武粳15或南粳44。从4种基因型后代的获得频率看,以南粳44//武粳13/关东194获得抗性基因型Pi-ta/Pi-b后代的频率最高。     

江苏部分粳稻品种和品系中稻瘟病抗性基因Pi-ta和Pi-b的基因型分析

基因Pi-ta和 Pi-b是最早被克隆的两个稻瘟病抗性基因,在粳稻中表现出持久稳定的稻瘟病抗性,因而被广泛用于稻瘟病抗性育种。为明确上述基因在江苏粳稻中的分布,为抗病育种提供依据,本研究利用 Pi-ta和 Pi-b的功能标记,对40个粳稻品种和665份粳稻新品系进行相关基因型的分子检测。结果表明,抗性基因 Pi-ta和Pi-b在江苏粳稻品种中具有一定的分布,其中 Pi-b的分布频率高于Pi-ta的频率,连粳系列品种大都不携带 Pi-ta和 Pi-b抗性基因,而武粳系列品种则基本含有上述抗性基因。粳稻新品系携带抗性基因Pi-ta的频率与推广品种相比变化不大,但携带抗性基因 Pi-b的频率明显高于推广品种,这说明人工改良水稻品种有利于抗病基因 Pi-b频率的提高。四种基因型中, Pi-ta/Pi-b的分布频率最高,为60.0％,其次为 Pi-ta/Pi-b,占33.5％,基因型 Pi-ta/Pi-b的分布频率为3.9％,而Pi-ta/Pi-b的分布频率最低,只占2.6％。从4个组合的抗性基因来源看,抗性基因 Pi-ta则可能来自武香粳14、武粳15或南粳44,而 Pi-b则可能来自武粳13、武香粳14、武粳15或南粳44。从4种基因型后代的获得频率看,以南粳44//武粳13/关东194获得抗性基因型Pi-ta/Pi-b后代的频率最高。     

黑龙江省稻瘟病菌生理小种的鉴定

以中国鉴别品种、日本清泽粳型单基因系鉴别品种和中国单基因近等基因系鉴别品种为试验材料,对黑龙江省139个菌株进行鉴定研究,并通过这3套鉴别品种对黑龙江省稻瘟病菌生理小种的鉴别作用进行了评价。结果表明：139个稻瘟病菌株被中国7个鉴别品种划分为6群14个小种,被日本清泽12个单基因系鉴别品种划分成58个小种,被中国6个单基因近等基因系鉴别品种分成26个小种;日本清泽单基因系鉴别品种和中国单基因近等基因系鉴别品种鉴别作用优于中国统一的7个鉴别品种,鉴别作用明显;在黑龙江省可用于抗病育种的基因有Pi-zt、Pi-b和Pi-t;在黑龙江省应该提倡应用中国单基因近等基因系鉴别品种进行稻瘟病菌生理小种鉴定。     

广西稻瘟病菌生理小种鉴定及遗传多样性分析

【目的】明确广西稻瘟病菌生理小种组成及遗传结构,为今后水稻抗病品种的选育和布局提供依据。【方法】利用我国7个稻瘟病菌鉴别品种和SSR对广西2012~2014年分离获得的稻瘟病菌单孢菌株分别进行生理小种鉴定和遗传多样性分析。【结果】2012-2014年分离获得的142株稻瘟病菌菌株分成ZA、ZB、ZC、ZD、ZE、ZF、ZG 7群24个生理小种,其中优势种群为ZB,出现频率67.61%,优势生理小种为ZB_9和ZB_(13),出现频率均为19.01%。运用UPGMA法对其中107个菌株进行遗传多样性分析,在0.88的相似水平上划分为14个遗传宗谱。其中,宗谱L01为优势宗谱,占供试菌株比例为44.86%;其次为宗谱L03、L06和L11,占供试菌株比例分别为19.63%、13.08%和10.28%。对每个遗传宗谱所包含的菌株及对应生理小种进行统计,发现稻瘟病菌遗传宗谱与生理小种之间未存在相关性。【结论】2012-2014年广西稻瘟病菌优势种群为ZB,优势生理小种为ZB9和ZB13,其遗传宗谱与生理小种之间未存在相关性。     

湖南稻瘟病菌小种组成及湘资3150抗谱测定

利用中国统一的7个稻瘟病菌鉴别品种对采自湖南省浏阳、桃江、烟溪等17个县市的303个稻瘟病菌有效单孢菌株进行生理小种鉴定,共鉴定出7群41个生理小种。其中,ZB为优势种群,出现频率高达46.53%;ZG1为优势小种,出现频率为17.49%,其次为ZB13小种,出现频率为11.55%,其他小种出现的频率较低。利用303个菌株对水稻品种湘资3150进行接种鉴定,结果表明湘资3150对303个菌株的抗菌频率平均达到了95.37%,对其中30个生理小种的抗菌频率为100%,对湖南省的优势生理小种ZG1、ZB13的抗菌频率亦为100%。这表明湘资3150抗瘟谱很宽,是良好的抗源。     

湖南稻瘟病菌小种组成及湘资3150抗谱测定

利用中国统一的7个稻瘟病菌鉴别品种对采自湖南省浏阳、桃江、烟溪等17个县市的303个稻瘟病菌有效单孢菌株进行生理小种鉴定,共鉴定出7群41个生理小种。其中,ZB为优势种群,出现频率高达46.53%;ZG1为优势小种,出现频率为17.49%,其次为ZB13小种,出现频率为11.55%,其他小种出现的频率较低。利用303个菌株对水稻品种湘资3150进行接种鉴定,结果表明湘资3150对303个菌株的抗菌频率平均达到了95.37%,对其中30个生理小种的抗菌频率为100%,对湖南省的优势生理小种ZG1、ZB13的抗菌频率亦为100%。这表明湘资3150抗瘟谱很宽,是良好的抗源。     

基于中国鉴别品种及单基因品系的湖北省稻瘟病菌的致病型分布

基于中国鉴别品种和单基因品系,采用离体点液接种方法对湖北省水稻主栽区稻瘟病菌的生理小种进行了鉴定。根据监测结果,发现2008～2009年这两年中生理小种ZA群出现频率略微下降,ZB、ZC群的出现频率则在缓慢上升,总体上ZA群、ZB群和ZC群的出现频率相差不大。2009年的100个菌株基于单基因品系出现毒性类型分散,毒性类型的丰富度为3.46。     

江西省稻瘟病生理小种致病力测定及1组水稻优质新种质的稻瘟病抗性表现及应用评估

对江西省主要稻瘟病生理小种的致病力进行了综合分析,同时对收集的26份水稻种质进行了稻瘟病抗性鉴定。结果显示:江西省稻瘟病生理小种分为ZA、ZB、ZC、ZD、ZF、ZG共6群25个生理小种类型,稻瘟病菌群体以中等致病力菌株为主;7个水稻抗瘟基因Pi-k(C)、Pi-k、Pi-9(t)、Pi-z~5、Pi-1(1)、Pi-kp(C)和Pi-kp具有较高的抗性频率,均超过60%;26个种质对叶瘟都具有较好的抗性,但是对穗颈瘟都表现为感病,只有5个品种表现为中感;在13个产量较高且稻米外观品质较好的品种中,只有繁1405及繁1409的米质达到国家标准一级。     

江西省稻瘟病生理小种致病力测定及1组水稻优质新种质的稻瘟病抗性表现及应用评估

对江西省主要稻瘟病生理小种的致病力进行了综合分析,同时对收集的26份水稻种质进行了稻瘟病抗性鉴定。结果显示:江西省稻瘟病生理小种分为ZA、ZB、ZC、ZD、ZF、ZG共6群25个生理小种类型,稻瘟病菌群体以中等致病力菌株为主;7个水稻抗瘟基因Pi-k(C)、Pi-k、Pi-9(t)、Pi-z⁵、Pi-1(1)、Pi-kp(C)和Pi-kp具有较高的抗性频率,均超过60%;26个种质对叶瘟都具有较好的抗性,但是对穗颈瘟都表现为感病,只有5个品种表现为中感;在13个产量较高且稻米外观品质较好的品种中,只有繁1405及繁1409的米质达到国家标准一级。     

宁夏水稻品种抗稻瘟病基因Pi-ta、Pi-b和Pi9的检测分析

为明确宁夏水稻品种中抗稻瘟病基因Pi-ta、Pi-b和Pi9的分布情况,为宁夏水稻抗穗颈瘟病的分子标记辅助选择育种奠定基础。利用Pi-ta、Pi-b和Pi9 3个与抗稻瘟病基因紧密连锁的功能标记,对94份宁夏水稻品种进行抗稻瘟病基因的分子检测。结果表明,宁夏水稻品种中含Pi-ta抗性基因的占46.8%,含Pi-b抗性基因的占93.6%,含Pi9抗性基因的占27.7%,同时含有Pi-ta和Pi-b抗性基因的占44.7%,同时含有Pi-ta、Pi-b和Pi9抗性基因的占12.8%。根据报道,Pi-ta、Pi-b基因的联合效应与穗颈瘟抗性正相关系数为0.71,表明从宁夏水稻品种中选育抗穗颈瘟品种是有基因基础的。