基于稻瘟病菌小种变化的吉林省主要粳稻品种抗性评价及利用价值分析

【目的】 稻瘟病严重威胁吉林省水稻的安全生产,选育和利用抗瘟品种是防控稻瘟病最经济、安全的措施。在明晰稻瘟病菌（Magnaporthe oryzae）生理小种类型、分布与致病力的基础上,进行吉林省主要粳稻品种的抗瘟性评价和品种组合利用价值分析,为品种合理布局和高效利用抗病品种提供理论依据。【方法】2021年秋季在吉林省主要稻区采集分离的115份稻瘟病菌菌株中筛选出62个优势单孢菌株,利用7个中国稻瘟病菌生理小种鉴别寄主品种（Chinese differential variety,CDV）对其进行稻瘟病菌生理小种构成和致病力分析;对吉林省主要粳稻品种进行苗期单菌株和田间异地自然诱发抗瘟性鉴定评价;苗期与田间鉴定结果相结合,运用联合抗病性系数（resistance association coefficient,RAC）和联合毒力系数（virulence association coefficient,VAC）分析品种组合的抗病效果。【结果】通过CDV抗性表型可将62个稻瘟病菌菌株划分为7群22个生理小种,优势种群为ZG和ZA,出现频率分别为35.48%和32.26%;优势生理小种依次是ZG1、ZA1和ZA17,出现频率为35.48%、9.68%和8.06%;致病率在40%以上的中等致病力小种为ZA49、ZA1、ZB15、ZB23和ZC15。吉林省主要粳稻品种的苗期单菌株接种鉴定结果表明,抗性频率在80%以上的品种占比为48.89%;田间异地自然诱发抗瘟性鉴定评价结果表明,表现为中抗（MR）以上的品种有14个,占鉴定品种总数的15.56%;中感（MS）品种27个,占比为30%;感病（S）品种35个,占比为38.88%;高感（HS）品种14个,占比为15.56%。通过品种组合联合抗性分析,RAC值高且VAC值低的品种组合具有较好的应用前景。【结论】吉林省62个稻瘟病菌的生理小种结构复杂、多样,不同稻区优势生理小种不同。吉林省主要粳稻品种的抗性较好、抗谱较宽,部分品种间组合具有较高的应用价值。     

水稻资源对稻瘟病质量抗性及数量抗性评价

采用病区病圃鉴定以及室内抗谱测定方法,对来自45个国家和地区的1 659份水稻资源进行稻瘟病质量抗性和数量抗性评价。结果表明,表现高抗的材料(0~1级)有292份,占17.6%;抗(2级)的材料有68份,占4.1%;中抗(3级)、中感(4~5级)、感(6~9级)的材料分别有208、471、620份,分别占12.5%、28.4%、37.4%。筛选出BG1222、BL122、BTX、IR37704-131-2-1-3-2、LEBONNET等27份广谱抗瘟性资源,具有较高的质量抗性水平,其抗性频率均达90%以上。对部分重点资源进行数量抗性评价,筛选出BR27、DRAGO、IR100、QINLIUAI、SERIBU GANTANG、YUEXIANGZHAN等14份数量抗性较好的材料,其中有8份资源对入侵病菌的抵抗能力优于IR36。本研究为华南地区抗病育种提供了重要的资源材料以及基本数据,对抗瘟新基因的挖掘以及丰富本地区的抗病资源有着重要意义。     

我国水稻有害生物综合治理体系的演变及对策

在论述有害生物综合治理体系概念和组成的基础上，回顾了我国水稻有害生物综合治理体系主要组成成份的演变和特点，分析了社会主义市场经济的发展对有害生物综合治理体系的可能影响，并讨论了相应的对策．     

湖北省稻瘟病重发区病菌群体致病性分化的研究

基于中国鉴别品种和单基因品系,对湖北省稻瘟病(Magnaporthe oryzae)重发区病菌群体的毒性结构进行了分析。结果表明,湖北省稻瘟病菌群体具有较丰富的毒性类型。根据对中国鉴别品种的致病性反应,2006-2010年的单孢菌株可分成7群53个生理小种;根据对单基因品系的致病性反应,2009-2010年的菌株可分成72个致病类型。不同年份的稻瘟病菌群体在致病型组成上有差异,但在优势致病类型上没有明显的不同。湖北省稻瘟病重发区稻瘟菌群体对抗性基因Pi-kh的毒性频率较低,表明Pi-kh基因在湖北省水稻稻作区有很好的利用价值。     

湖南桃江病圃稻瘟病病菌遗传多样性的SSR分析

为了解湖南桃江病圃稻瘟病病菌遗传多样性,选用14对SSR引物,采用SSR标记技术分析了从该病圃中丽江新团黑谷(广谱高感稻瘟病品种)上分离的89个稻瘟病菌单孢菌株的遗传多样性。结果表明,以相似系数0.72为界,将89个菌株划分成20个遗传谱系,其中L06和L07为优势宗谱,分别含有18和13个菌株,各占总菌株数的20.2%和14.6%;有6个宗谱分别含4~7个菌株,共占总菌株数的34.8%,另12个宗谱分别含菌株1~3个,共占总菌株数的30.3%。该病圃中的稻瘟病菌群体复杂,遗传多样性丰富,湖南抗瘟品种选育和品种布局应针对L06和L07优势宗谱。     

河北省小麦主要病害种类及地域分布

通过对河北省麦区进行问卷调查和现场普查,初步归纳了河北省小麦主要病害种类,根据气候因素和土壤类型,对小麦叶锈病、白粉病、纹枯病、根腐病和赤霉病等的地域分布做了聚类分析。指出了病害的不同发生区域及病害的危害特点。此外,还对病害的发生趋势进行了分析,对病害的宏观治理进行了讨论。     

广东省稻瘟菌生理小种变化研究

鉴别了1987～2003年广东省稻瘟菌(Magnaporthe grisea)标样3 865份,分离出有效单孢菌株2 621个,共鉴定出8群65个生理小种.结果表明,全省不同地区、不同年份间稻瘟菌生理小种的类型及其组成存在较大的变动.其中ZC群为优势菌群,出现频率平均达45.71%,ZB和ZG为次优势菌群,平均出现频率分别为20.87%和19.11%.ZC13一直是优势小种,出现频率达23.47%,其次ZG1、ZC15、ZF1和ZB13小种出现的频率也较高,分别为18.11%、12.18%、8.91%和7.37%.     

利用原生质体融合技术构建梨孢属融合子的研究方法初探

鉴于有性世代形成能高的稻瘟病菌菌株有限,稻瘟病菌间的杂交组合难于获得,从而很难对一些重要基因,如无毒基因,抗药性基因等进行遗传分析及深入研究.本研究利用原生质体融合技术获得梨孢菌的杂合子,从而评价该体系用于遗传研究的可行性.首先,利用转基因技术获得稻瘟病菌Y93-164a-1跟蟋蟀草病菌SA98-4的抗药性转化子,然后将两个菌的稳定转化子的原生质体进行融合,之后进行连续5次的继代培养,最后进行3次单孢分离来挑选稳定的融合子.结果表明,利用原生质体融合技术在两个不同致病型的梨孢菌之间能获得稳定的融合子,初步表明利用原生质体融合技术组建梨孢菌的融合子群体用于遗传分析在技术上是可行的.

Abstract：

The genetic analysis of important genes, e. g. avirulence genes, antibiotic resistant genes in Magnaporthe oryzae pathogens had been limited because of the difficulty of getting highly fertile strains for genetic cross, especially in Oryza pathotype strains. In the present study, an alternative method for the genetic study of this fungus was tried by using the protoplast fusion system. Firstly, drug-resistant transformants were generated from the Oryza strain Y93-164a-1 and Eleusine pathotype strain SA98-4, then protoplasts of both selected transformants were fused by protoplast fusion technique. Stable fusants were selected after at least five subcultures and three single-spored isolations on the selective medium. Results suggested that the stable fusants can be easily obtained by protoplast fusion system, showing the protoplast fusion system could be usable for genetic analysis of M. oryzae pathogens.     

长江下游粳稻稻瘟病广谱抗性基因组合模式分析

[目的]基因聚合是实现水稻稻瘟病广谱抗性的有效途径之一.通过构建粳稻背景下不同双基因聚合系,利用长江下游粳型稻瘟病菌(Magnaporthe oryzea)菌株评价其抗性效应并解析其抗性效应产生的构成因子,为长江下游粳稻抗稻瘟病育种提供广谱抗性基因组合模式和种质资源.[方法]以粳稻07GY31为背景的Piz基因座不同复...     

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.     

天津野生稻稻瘟病抗性的遗传分析与抗瘟基因Pi2–1的初步定位

为了更好地揭示天津野生稻对稻瘟病抗性的遗传机理,以天津野生稻与感病品种CO39杂交构建的F2群体为研究对象,利用稻瘟病菌株CHL1743、110–2和318–2进行室内接种鉴定,F2群体的抗感单株分离比符合3∶1,表明其对3个稻瘟病菌株的抗性均由1个主效基因控制,命名为Pi2–1。利用群体分离分析法和隐性群体分离法进行初步定位分析,将Pi2–1基因定位在水稻第6号染色体着丝粒附近的SSR标记AP5659–5到RM7213之间,与2个标记的遗传距离分别为0.9 cM和1.4 cM。     

四川省杂交稻主栽品种抗稻瘟病基因型推导研究

本文对包括131个杂交稻品种在内的134个四川省水稻主栽品种接种了21个对已知抗稻瘟基因具鉴别力稻瘟病菌株,根据比较各品种和含已知抗瘟单基因系对鉴别菌株的抗谱对各主栽品种进行了抗稻瘟病基因型推导。结果表明,134个参试品种中,仅红优44和泸优1号对全部21个鉴别菌株的抗感反应完全一致;通过DPS统计软件对各品种的抗谱进行聚类分析,在相似距离为0.8时可将这些品种的抗性基因型划分为7个类群;应用基因型推导软件分析,推导出D香287可能携带Pi-km、Pi-zt和Pi-7等3个抗性基因,Q优2号则可能携带Pi-k、Pi-I、Pi-t和Pi-19等4个抗性基因,其余品种则均可能携带未知抗病基因。各品种在病圃中的最高叶瘟级别和平均颈瘟率与其对21个鉴别菌株的抗病频率呈显著负相关(P<0.01)。     

稻瘟病菌效应蛋白与水稻互作研究现状及展望

水稻是世界上最重要的粮食作物之一,水稻安全生产关乎食品安全问题。由稻瘟病菌引起的稻瘟病是一种世界性的真菌病害,给水稻生产造成严重损失。相较于药物防治,抗病品种的培育与应用是控制该病害最为经济有效的方法。然而,田间稻瘟病菌群体复杂多样、杀菌剂过量施用、气候环境变化等因素造成小种变异迅速,品种的抗性往往只能维持 3~5 年。稻瘟病菌通过无毒基因的变异产生新的生理小种,逃逸或抑制水稻的免疫系统,实现侵染致病。目前已在稻瘟菌中鉴定出 26 个无毒基因,其中 14 个已被克隆,其在病原菌的侵染、定殖和干扰寄主免疫反应过程中发挥重要作用,稻瘟菌效应蛋白和水稻抗性蛋白的互作分子机理研究也不断深入。研究稻瘟菌的致病机理及其与水稻互作的分子机制有助于更好地理解病原菌的作用途径和植物抗病基因响应的免疫反应,以制定更高效、绿色的防治措施。本文综述了近年来稻瘟病菌效应蛋白在水稻细胞转运和分泌的过程、效应蛋白与抗病蛋白互作的研究进展和效应蛋白的区域性分布,讨论和展望了当前研究面临的机遇和挑战,以期为水稻与稻瘟病菌互作的分子机理研究、抗病育种及病害防控策略提供借鉴。     

稻瘟病综合治理专家系统研究初报

本文介绍了专家系统在水稻病害治理上的应用．系统由人机接口、知识库、推理机和知识库管理程序四部分组成．防治指标分析模块、发病因素分析模块和防治措施组合模块是推理机的主要组成部分．在对１０９４份水稻品种进行抗性分析的基础上，采用以品种抗性级别来校正理论防治指标，系统可区别不同情况提出相应的综合治理措施，具有较高的智能化程度．程序用Ｐｒｏｌｏｇ语言编写，可在支持直接写屏的中文系统下快速运行．     

水稻稻瘟病菌致病性分化研究

用全国统一稻瘟病菌生理小种鉴别寄主鉴定出的稻瘟病攻生理小种中,典型的籼型优势小种,如：ＺＡ１３、ＺＢ１３、ＺＣ１３和ＺＣ１５,同一小种不同菌株的致病力不同,当加入辅助品种参测,均可再划分为不同的致病类型（亚小种）。这一结果表明：传统的选用优势小种的代表性菌株来进行水稻品种抗瘟性鉴定的方法是有局限性。     

酸碱度对稻瘟病菌BAS4过表达菌株耐受性的影响

[目的]探明酸碱度(pH)对稻瘟病活体寄生相关分泌蛋白BAS4(Biotrophy-associated secreted protein 4)过表达菌株形态发育及受侵染水稻防御相关基因表达的影响,揭示pH对稻瘟病菌效应蛋白在稻瘟病菌与水稻互作中的作用机制,为农业生产上预测预报不良环境因子对水稻生产的影响提供参考.[方法]利用不同pH(5.00、6.00、7.00和8.00)处理稻瘟病菌过表达菌株35S:BAS4/Mo-1和野生型菌株A1343R-7,比较分析不同pH对过表达菌株菌落生长、产孢量、孢子萌发率、菌丝干重和附着胞形成等形态发育的影响.调查pH 5.00和pH 8.00预处理过表达菌株再侵染水稻的发病率,采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析受侵染水稻防御相关基因的表达情况.[结果]不同pH对BAS4过表达菌株菌落生长、产孢量、萌发率、菌丝干重和附着胞形成的影响较pH对野生型菌株小,pH 5.00和pH 8.00处理的BAS4过表达菌株均提高了其侵染水稻的发病率.pH 5.00和pH 8.00抑制其处理的BAS4过表达菌株侵染水稻病程相关基因、SA-途径、JA-途径相关基因及PR5的表达,诱导HSP90在侵染水稻早期上调表达.[结论]pH可影响BAS4过表达菌株的形态发育,但其处理的过表达菌株侵染水稻的大部分防御相关基因表达下调,预示BAS4过表达菌株对pH具有较强的耐受性.     

阿米西达对水稻稻瘟病菌的毒力测定

采用菌丝生长速率法用阿米西达对黑龙江省稻瘟病菌的毒力作用进行了测定,其中阿米西达的嘧菌酯含量为25%,供试水稻稻瘟病菌93个.实验结果表明:阿米西达对水稻稻瘟病菌的菌丝生长具有明显的抑制作用,93个供试稻瘟病菌菌株EC50值2.18 ～11.3μg·mL-1,抗药性监测的敏感基线值为4.64μg·mL-1.在药剂浓度为...     

纳米SiO2对水稻稻瘟病的抗病效应及对水稻生长发育的影响

以纳米SiO2为硅源,以抗稻瘟病的水稻品种"农大18号"和感稻瘟病的水稻品种"蒙古稻"为材料,测定了纳米SiO2对水稻抗瘟效应及水稻生长发育的影响。试验结果表明:纳米SiO2处理的抗病品种和感病品种的病情指数分别比不施硅处理下降了30.98%和51.03%,抗病品种的相对防治效果达到了54.93%,而感病品种的相对防治效果达到了73.47%。施硅减轻了病级和病情指数,增强了水稻对稻瘟病的抗性,在感病品种"蒙古稻"上表现尤为明显。水稻在施用纳米SiO2后,不仅可显著提高叶片叶绿素含量,增大叶片净光合速率、气孔导度和胞间CO2浓度,使水稻叶片的光合作用增强,而且可以增加新生根系的根数和最长根长,提高根系活力吸收面积,同时水稻叶面接触角增大,叶倾角减小,真菌附着减少,利于水稻正常生长。     

湖北省稻瘟病菌株生理小种的测定及分析

稻瘟病菌研究是探索变异稻瘟病发生规律和确定防治策略的基础性工作,在前期工作的基础上,2002～2003年测定了53个单孢菌株致病类型,测定出湖北省稻区稻瘟病菌生理小种为5群27个小种,生理小种群多为籼型小种群,其中以ZA群为主,并分析了各生理小种在地区、寄主品种上的分布情况。     

水稻褐飞虱的危害与综合防治

褐飞虱是中国乃至亚洲水稻种植区的首要害虫,分布广泛。主要危害是吸食水稻汁液、刺伤茎叶组织、传播和诱发水稻病害,大规模爆发将导致水稻产量大幅度下降。通过分析褐飞虱生活的适宜环境、生命周期等因素,提出褐飞虱的综合防治可从栽培管理、生物防治、物理控制、化学控制、选用抗性品种等方面进行,其中生物防治包括植物多样性的利用、天敌防治和微生物杀虫剂的控制。