湖南桃江稻瘟病菌遗传多样性分析及无毒基因的鉴定

[目的]为明确湖南桃江地区稻瘟病菌遗传多样性和无毒基因的组成及变化趋势。[方法]利用8对SSR引物对2017年从湖南桃江病圃多个晚稻品种上分离纯化的29个稻瘟病单孢菌株进行遗传多样性分析,并利用18个已知抗瘟基因的水稻近等基因系(NILs)对其中的19个特异性稻瘟病菌株进行无毒基因鉴定。[结果]在相似系数0.70,差异系数0.30水平下,29个供试菌株可划分为7个宗谱,优势宗谱I有12个菌株,占参测菌数的41.3%,宗谱V有7个菌株,占总菌数的24.1%,其余5个宗谱分别有1～3个菌株,占总菌数的34.6%;通过无毒基因鉴定18个菌株致病频率(致病频率=感病水稻数/所有测试水稻品种数×100%)在35%～75%。强致病力菌株(致病频率≥70%)3株,占总菌数的15.7%;较强致病力菌株(70%致病频率≥50%)7株,占总菌数36.8%;中等致病力菌株(50%致病频率≥20%)9株,占总菌数的47.5%;供试菌株平均致病频率为49.86%。19个菌株对NILs水稻品系毒力频率(毒力频率=对测试水稻品系有毒力的菌株数/所有菌株数×100%)超过70%的抗性基因为Pi-k~s、Pi-z~t、Pi-ta,属强毒力菌株;毒力频率介于50%～70%的抗性基因为Pi-k~p、Pi-z~5、Pi-t、Pi-sh、Pi-5,属于中等毒力菌株;对其余抗性基因的毒力频率低于50%。[结论]湖南桃江稻瘟病菌群体具有丰富的遗传多样性,而且存在复杂的致病性分化;抗性基因Pi-3、Pi-i、Pi-11、Pi-19、Pi-12对桃江地区稻瘟病菌抗性优良,可在抗病育种中加以利用。     

不同鉴别体系对福建省稻瘟病菌的鉴别效果

为了明确不同鉴别体系对福建省稻瘟病菌株的鉴别效果,以期筛选出适合福建稻瘟病菌研究的鉴别体系及其水稻鉴别品种,利用不同鉴别体系对福建省189个稻瘟病单孢菌株对进行了致病型分析,结果表明这些菌株被全国统一生理小种鉴别品种、CO39近等基因系和LTH近等基因系分别划分为15、17、21个致病型,优势致病型分别为ZB13、I34.1和J76.2,出现频率分别为58.72%、47.08%和28.57%,反映的稻瘟病菌群体多样性指数分别为:0.680 9、0.737 1和0.863 8,其中采用全国统一生理小种鉴别品种和CO39 NILs作为福建稻瘟病菌株的鉴别体系较为理想.     

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.     

广西稻瘟病菌生理分化及对4个水稻品种的毒性测定

[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.     

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。     

稻瘟病菌生理小种研究的回顾和展望

世界稻瘟病菌生理小种研究可以根据鉴别品种(系)的选择水平分为4个发展阶段:(1)根据人们的经验选择抗病基因组成不清楚的鉴别品种;(2)通过水稻品种的抗病基因分析构建每个品种具有已知抗病基因的品种;(3)利用籼粳稻品种作为抗源供体,以感病籼稻品种CO39为轮回亲本,培育具有CO39遗传背景的近等基因系;(4)以普感的粳稻品种丽江新团黑谷为轮回亲本育成的单基因的中国近等基因系和日本-IRRI单基因系。本文简要讨论了稻瘟病菌的分子遗传学研究,将稻瘟病菌的遗传宗谱与致病型之间的关系归纳为3种观点:(1)稻瘟病菌菌株的遗传宗谱与致病型之间存在一定的对应关系;(2)二者之间没有对应关系;(3)遗传宗谱与致病型之间的相互关系非常复杂,需要进一步研究才能得出有关它们遗传规律的明确结论。     

黑龙江省和海南省稻瘟病菌中AVR-Pita家族的分布及变异分析

【目的】通过检测黑龙江省和海南省不同稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)菌株群体中AVR-Pita家族的分布情况和变异特征，了解其变异类型的致病表型，为区域内抗病种质的筛选与选育提供参考。【方法】通过参考NCBI中公布的AVR-Pita家族序列分别对启动子区和CDS区设计特异性引物共6对，对2020年采自黑龙江省和海南省不同地区的397个稻瘟病菌单孢菌株提取DNA，进行PCR扩增。通过电泳检测结果，分别选取囊括不同地区的代表菌株对扩增片段进行测序。测序结果与NCBI中相应的碱基与氨基酸序列进行比较分析，并利用水稻抗性单基因系，对不同变异类型的稻瘟病菌菌株进行无毒功能验证。【结果】在PCR电泳检测结果中，黑龙江省稻瘟病菌菌株携带所有待测基因，分布广泛且检出频率较高；而海南省稻瘟病菌菌株中仅携带AVR-Pita1和AVR-Pita2，并以低频率集中存在。无毒基因组成分析结果显示，黑龙江稻区的稻瘟病菌菌株复杂多样，携带的基因型种类较海南菌株丰富。PCR产物测序检测结果显示，AVR-Pita家族以点突变、插入和缺失为主要变异类型划分为19种,且不同稻瘟病菌群体来源的菌株，其变异类型...     

EMS诱导小麦条锈菌毒性突变的研究

以化学诱变剂EM S处理小麦条锈菌CY 17和CY 31的夏孢子诱发其毒性突变,用抗条锈Y r近等基因系筛选毒性突变体,建立了4个CY 17和1个CY 31的突变菌株,各筛选品种上的病菌突变频率明显不同,突变率在2.14×1-0 6~3.68×1-0 5。对突变菌株的毒性测定结果表明,CY 17的所有突变菌株对Y r12发生了毒性突变,且CY 17和CY 31的所有突变菌株对Y r5,Y r10,Y r15和Y r24等4个抗病基因表现无毒性。研究证实毒性突变是小麦条锈病菌毒性变异的重要途径。     

黑龙江省稻瘟病致病性与无毒基因研究

于2010、2012、2013年在黑龙江省建三江、宝泉岭、五常、牡丹江、绥化和佳木斯这6个水稻主产区的23个县及农场,从空育131及其它13个水稻主栽品种上采集的感病穗颈节分离、获得63个单孢菌株,并利用国际水稻所的31个水稻抗稻瘟病单基因系研究了这些菌株的致病性及抗稻瘟病基因抗谱。获得如下结果:①黑龙江省稻瘟病菌群体中强致病力菌株占31.7%,较强致病力菌株占46.0%,中等致病力菌株占22.2%。②抗性基因Pi-9、Pi-ta2(R)、Pi-z5(CA)、Pi-12(t)和Pi-ta2(P)对黑龙江省稻瘟病菌的抗谱较宽(74.6%～93.7%),在水稻抗稻瘟病育种中有较大的利用价值;抗性基因Pi-a(A)、Pi-t、Pi-sh(B)、Pi-7(t)和Pi-19(t)的抗谱很窄(4.8%～19.0%),在育种与生产中宜谨慎使用[1]。     

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.     

云南省稻瘟病菌群体遗传结构研究

 为指导稻瘟病预测、水稻品种的合理布局和轮换、抗性育种提供理论依据,本文采用pot2 rep PCR分子指纹技术对2010—2011年云南省五大稻区455份稻瘟病菌进行了遗传结构分析。结果表明,供试菌株扩增条带范围为2~17条,大小在0.4 ~19kb间,具有丰富的遗传多样性。在0.64遗传相似水平上稻瘟病菌遗传宗谱类型与菌株地理来源、主栽品种（系）具有相关性,而在0.70的遗传相似水平上,籼、粳稻上稻瘟病菌宗谱组成分化更加明显。揭示了云南省稻瘟病菌具有丰富的遗传多样性,病菌群体结构与水稻品种、地理分布间的关系。     

玉米小斑病菌诱导大豆叶片胼胝质沉积的初步研究

 利用菌丝染色和胼胝质特异性染色技术,研究玉米小斑病菌(Bipolaris maydis)与非寄主植物大豆互作时,能否诱导大豆产生胼胝质沉积相关的防御反应。将玉米小斑病菌接种到大豆叶片3h后即可观察到孢子能在大豆叶片上萌发,12h后能诱导大豆叶片细胞中胼胝质沉积。利用实时荧光定量PCR技术,在转录水平检测到β-1,3-葡聚糖酶基因（GLU）表达有变化。本试验研究结果表明大豆作为玉米小斑病菌的非寄主植物,可受玉米小斑病菌诱导而产生胼胝质沉积的防御反应,为进一步探明作物多样性种植降低病害发生的非寄主抗性机理奠定基础。     

不同生物制剂对猪致病性大肠杆菌的体外抑菌试验

 考察抗菌药物、中药、益生菌对河南规模猪场致病性大肠杆菌的抑菌效果,为利用不同生物制剂防治猪大肠杆菌病提供依据。本研究采用纸片扩散法或牛津杯法,分别进行87株猪致病性大肠杆菌对15种抗菌药物、14种中药、7株猪源乳酸杆菌与芽孢杆菌益生菌株的敏感性试验。结果表明：（1）猪致病性大肠杆菌对15种抗菌药呈多重耐药,耐药3-13种,可分为31种耐药图谱,八重耐药菌株比例高达27.59%;其中对诺氟沙星、四环素耐药率高达到95.4%,对多黏菌素B（92.0%）、头孢噻呋（86.2%）、阿米卡星（74.7%）较为敏感。（2）除青蒿外,13种中药对猪致病性大肠杆菌都有不同程度抑菌作用,抑菌效果较好的是石榴皮（89.7%）、黄芩（82.7%）、黄连（80.5%）;抑菌率不到20%的是鱼腥草（19.5%）、板蓝根（12.6%）、穿心莲（9.2%）。（3）各益生菌对猪致病性大肠杆菌都表现出较好抑菌效果,除巨大芽孢杆菌抑菌率为88.5%外,其余抑菌率都在90%以上,其中乳酸杆菌-2与枯草芽孢杆菌强抑菌率分别高达94.3%与92.0%。本研究说明了河南规模猪场致病性大肠杆菌耐药严重,所筛选抗菌药可以指导临床合理用药;所筛选的中药、益生菌具有较好的抑菌活性,可进行防治猪大肠杆菌病的生物制剂研制。     

水稻白叶枯病局部和系统抗性的诱导

用同步诱导和系统诱导法研究了白叶枯病菌非亲和性小种诱导水稻产生的抗性反应,及对亲和性小种侵染的影响。结果表明:非亲和性小种JXOⅤ可诱导水稻IRBBXa4局部性抗性和系统性抗性的发生,诱导抗性的产生增强了水稻对亲和性小种JXOⅢ侵染的抵抗作用,遏制或缓解了亲和性小种JXOⅢ对水稻IRBBXa4的致病作用。JXOⅤ菌体组份及其培养滤液组份中含有激发子类物质,能诱导水稻IRBBXa4产生局部性抗病反应,此激发子类物质表现出热稳定性,且与harpin(HrpNEa)对水稻及烟草抗性诱导作用的特征类似。JXOⅤ中对水稻抗性的诱导物质仅在活菌与水稻IRBBXa4互作中表现出系统性抗性的诱导作用,而菌体组份及培养滤液组份不具有这种诱导作用。本文探讨了水稻白叶枯病抗性诱导物质可能的功能。     

烟草品种防御酶活性对黑胫病菌响应差异

 以不同抗、感黑胫病烤烟品种云85（高抗）、K326(中抗)、净叶黄（中感）和红花大金元（高感）为供试材料,采用人工接种方法研究了黑胫病菌诱导的这些品种超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶（PPO）和苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性差异及其与品种抗性的关系。结果表明,接种黑胫病后不同抗性品种SOD,POD,PPO和PAL活性与对照相比均出现明显提高,抗病品种SOD和POD活性较感病品种上升快且维持较高活性水平,且抗病品种POD酶活高峰较感病品种出现得早;抗病品种PPO和PAL较感病品种活性上升幅度更大,维持时间更长。相关性分析表明,SOD,POD,PPO和PAL活性与品种的黑胫病抗性呈正相关关系。     

牛羊朊蛋白基因（PRNP）多态性与抗病性的研究进展

 朊蛋白（PRNP）是近年来造成人和部分哺乳动物传染性海绵状脑病(TSE)的主要根源,该基因的多态性显著影响了人和动物对TSE的易感性或抗病性。本文分析了朊蛋白基因及其编码蛋白的结构与功能;简要介绍了绵羊基因编码区突变与致病性的关系;系统分析了牛科动物启动子区域内23bp的插入/缺失、第一内含子区域内12bp的插入/缺失及其与疯牛病（BSE）抗病性的作用机制;全面总结了全球已经报道的牛科动物12和23bp插入/缺失的等位基因与单倍体频率,评价了其发病的可能性。该研究将为牛的分子育种提供指导。     

利用回交和MAS技术改良优质两系不育系金山s-2的稻瘟病抗性

 以水稻品系5173为抗性供体亲本,通过连续回交和MAS技术将稻瘟病抗性基因Pi-2导入优质低温敏核不育系金山s-2的遗传背景中。在各世代皆利用与Pi-2紧密连锁的SSR标记SRM24对目标基因进行“前景选择”,并结合形态性状进行“背景选择”,直至BC₃F ₂, 获得抗病标记纯合且其它性状与金山s-2非常相似的植株9株。在BC₃F ₁,对中选的4个单株利用SRAP标记进行遗传背景分析表明,它们与受体亲本金山s-2具较高的遗传相似系数;对选育出的株系的温敏不育性特性观察表明,获得的4个近等基因系,它们保持了亲本育性稳定、临界温度低和可繁性好的特性;对BC₃F 1∶2株系抗病鉴定结果表明,通过标记选出的单株均表现抗病,说明利用SRM24对Pi-2基因进行选择是可靠的,能够满足需要。因此,在BC₃F ₁决选出4个单株可望替代不抗病的金山s-2直接应用于生产。