陕西省小麦白粉菌群体毒性结构及遗传多样性

为明确近年来陕西省小麦白粉菌Blumeria graminis f. sp. tritici群体毒性及遗传变异情况,利用32份已知抗白粉病基因小麦品种(系)对2013年和2014年陕西省小麦白粉菌群体毒性结构进行测定,并应用扩增片段长度多态性(amplified fragment length polymorphism,AFLP)标记对2014年陕西省西安市、咸阳市、渭南市、宝鸡市及陕西省毗邻的甘肃省天水市5个小麦白粉菌地理群体共118株白粉菌菌株进行遗传多样性分析。毒性监测结果显示,供试小麦白粉菌群体对Pm1c、Pm2、Pm3d、Pm4a、Pm4b、Pm5b、Pm13、Pm21、Pm24、Pm30、Pm2+6、Pm2+Mld、Pm2+6+?、Pm4b+5b、Pm4+?、Pm5+6的平均毒性频率在0～17.23%之间,表明这些基因抗性保持较好;对Pm1a、Pm3b、Pm3c、Pm3e、Pm3f、Pm7、Pm8、Pm19、Pm1+2+9的平均毒性频率介于69.17%～99.60%之间,表明这些基因抗性已丧失。用筛选出的6对AFLP标记共扩增出831个多态性位点,多态性位点百分比为94.86%;小麦白粉菌群体遗传多样性指数和香农信息指数分别为0.1151和0.2036,遗传变异主要来源于群体内变异。群体间基因流为4.7939,表明5个小麦白粉菌群体间基因交流广泛。群体间遗传距离和地理距离两者显著正相关。     

陕西省小麦白粉菌群体毒性结构及遗传多样性

 为明确陕西省小麦白粉菌群体的毒性频率和遗传多样性,利用34个含有已知抗白粉病基因的小麦品种(系)和5对多态性ISSR分子标记,分别对2016年渭南、西安、咸阳、宝鸡、汉中和安康等6市的15个乡镇160个小麦白粉菌单孢子堆菌株进行毒性频率分析。结果显示:供试小麦白粉菌群体对Pm1、Pm2、Pm3b、Pm3c、Pm3e、Pm3f、Pm6、Pm7、Pm8、Pm19和Pm1+2+19的毒性频率在60%~100%之间,表明这些抗性基因已丧失抗性,在生产上已经丧失利用价值,对Pm4b、Pm24、Pm2+6、Pm2+Mld、Pm2+6+?、Pm4b+Mli、Pm"Era"、Pm"XBD"和Pm21的毒性频率低于20%,表明这些抗性基因抗性良好,可在生产中利用。选取其中93个单孢子堆菌株进行遗传多样性分析,结果表明白粉菌地理群体间遗传距离在0.020 4~0.103 7之间,其中宝鸡和渭南群体的遗传距离最近,汉中和咸阳群体的遗传距离最远。群体间遗传变异占总体变异的12.82%,群体内遗传变异占87.12%,表明遗传变异主要来自于群体内。Mantel Test分析表明,小麦白粉菌群体间遗传距离与地理距离相关性不大。     

2009—2010年河南省小麦白粉菌群体毒性及其遗传多样性分析

利用40个鉴别寄主对河南省5个小麦产区的44个单孢子堆纯化分离的小麦白粉病菌进行毒性鉴定分析,并采用多基因家系法进行了遗传多样性分析。结果显示,供试群体对Pm8、Pm1、Pm3a、Pm3b、Pm3c、Pm3f、Pm3e、Pm5、Pm6、Pm7、Pm17、Pm19、Pm34等抗病基因的毒性频率分别达到90%以上,已不能再作为抗源利用;对Pm12、Pm16、Pm21、Pm18、Pm2、Pm2＋6、Pm2＋MLD、Pm5（Mli）、Pm23、Pm30、Pm4a等基因的毒性频率低于15%,仍可以在抗病育种中加以利用;河南省的小麦白粉病菌存在地理之间的差异,同时病菌在地区之间有自西南向东北/东方向的传播。表明省内群体中存在着丰富的遗传多样性。     

甘肃省小麦白粉菌群体毒性及小麦品种苗期抗白粉病性分析

由Blumeria graminis f.sp.tritici引起的小麦白粉病是危害甘肃省小麦安全生产的重要病害之一,分析病原菌毒性结构和抗病基因有效性对于指导白粉病的有效控制具有重要意义。2013年对甘肃省小麦白粉菌群体进行毒性分析结果表明,91个供试菌系中,对Pm1、Pm2、Pm3a、Pm3b、Pm3c、Pm3d、Pm3e、Pm3f、Pm4a、Pm4b、Pm5a、Pm6、Pm7、Pm8、Pm19、Pm33、Pm5+Pm6、Pm4+Pm8、Pm4b+Pm5b和PmEra的毒力频率达到70%以上,已无利用价值;对Pm13、Pm16、Pm21和Pm24的毒性频率在15%以下,尚可利用。选用甘肃省不同毒性谱的单孢堆菌系,对35个甘肃省及国内生产品种(系)进行苗期致病性测定,发现仅有‘绵麦37’具有优异抗病性。供试白粉菌系对‘定西40号’等22个品种(系)的毒性频率达到60%以上,甘肃省及中国生产品种中,苗期抗病品种(系)匮乏。     

2010-2017年河南省小麦白粉菌群体的毒性变化动态监测

为了解河南省小麦白粉菌群体毒性结构及年度动态变化, 对河南省近8年来的小麦白粉菌群体毒性进行了监测, 结果表明其病菌群体对小麦白粉病抗性基因或组合Pm1a、Pm3a、Pm3b、Pm3c、Pm3f、Pm3e、Pm5a、Pm6、Pm7、Pm8、Pm17、Pm19、Pm1+2+9的毒性频率高于70%, 这些基因为无效抗病基因; 对抗性基因或组合Pm1c、Pm2、Pm5b、Pm12、Pm13、Pm16、Pm21、Pm22、Pm23、Pm24、Pm35、Pm36、Pm46、Pm“XBD”、Pm2+Mld、Pm2+6的毒性频率低于30%, 其中对抗性基因Pm12、Pm16和Pm21的毒性频率为0%, 这些基因依然为有效的抗病基因。病菌群体对Pm4a、Pm4b、Pm4+8等抗性基因或组合的毒性频率近年来总体呈上升趋势, 且毒性频率已达到30%~70%, 应加强对这些抗病基因或组合的重点监测, 并建议在抗病育种中谨慎使用。     

甘肃南部小麦白粉菌群体的毒性及多基因片段分析

 为了解甘肃小麦白粉病菌的毒性变化动态及其群体遗传结构,利用毒性监测及多基因家系法,对采自甘肃省大陇南地区陇南、天水两市的49个小麦白粉菌的单孢子堆分离物进行群体遗传结构研究。毒性监测结果显示:供试菌株对抗病基因Pm12、Pm16、Pm18、Pm21的毒性频率均低于10%,表明上述抗病基因可以在育种和生产中继续使用;近些年定名的抗病基因Pm23、Pm25、Pm30、Pm34、Pm35的毒性频率为35%～95%,并在陇南、天水两市间存在差异,说明这些基因的利用需要慎重;对Pm4b的毒性频率已大幅度上升;在相似系数为0.752时,除11号菌株之外,其余聚为四类。选择AOX、EFA、PKA、PPA、TUB五个基因片段对供试菌株的多基因家系分析表明:基因序列聚为两类,病菌在陇南、天水两市间及各县市间存在传播。甘肃省大陇南地区病菌毒性多态性较高;白粉菌在各地区间存在交流的同时,也存在一定的独立进化。     

陕西省小麦白粉菌群体的毒性监测和年度动态变化

通过对陕西省近6年来的小麦白粉菌群体毒性监测结果表明,供试陕西省病菌群体对抗病基因Pm1c、Pm2、Pm4a、Pm4b、Pm4c、Pm5b、Pm12、Pm13、Pm16、Pm21、Pm24、Pm30、Pm35、Pm40、Pm46、Pm2+Mld、Pm2+6、Pm4+8和Pm4b+5b的毒性频率均低于30%,是当前的有效抗病基因(组合);对抗病基因(组合)Pm1a、Pm3a、Pm3b、Pm3c、Pm3e、Pm3f、Pm5a、Pm6、Pm7、Pm8、Pm17、Pm19、Pm25和Pm1+2+9的毒性频率均高于70%,说明抗病性能较差,已不适合在育种和生产上使用。病菌群体对抗病基因Pm3d、Pm24、Pm35和Pm"XBD"毒性频率呈下降趋势,对Pm2、Pm4a、Pm4b、Pm5b、Pm2+6、Pm4+8、Pm4b+5b呈上升趋势,应加强对其重点监测。监测发现,病菌群体对抗病基因Pm12、Pm16、Pm21和Pm46的毒性频率为0,对Pm1c为0.63%,表明这几个基因是目前最为有效的抗病基因,应加快对其合理利用的步伐。     

海南橡胶树白粉菌的群体遗传结构研究

白粉病是海南橡胶树上发生最严重的叶部病害,为了明确海南橡胶树白粉菌群体的遗传结构,本研究对海南7个市(县)的橡胶树白粉菌的ITS序列进行分析。结果表明,95个病菌样品可推导出5种单倍型,其中单倍型H1包含样品数为88个,且在7个市(县)均有分布;三亚种群的单倍型多样性和核苷酸多样性最高。总体和各地理群体的中性检验结果显示,群体扩张遵循中性进化,群体大小保持相对稳定。遗传分化指数(Fst)表明三亚种群与白沙、儋州、海口和琼中等四市(县)种群的遗传分化较大。AMOVA分析显示,遗传变异主要发生在种群内,占总变异的89.66%。因此海南橡胶树白粉菌菌株间虽存在一定的遗传分化,但整体遗传多样性偏低。     

2013年我国部分麦区小麦白粉菌群体对温度敏感性及其与毒性的关系

 研究小麦白粉病菌群体对温度的敏感性及其与毒性的关系,可为气候变化背景下小麦白粉病的长期发生趋势预测和防治提供依据。本研究对2013年采自云南、四川、河南、北京和陕西五省（市）的小麦白粉菌标样进行分离纯化,获得90个单孢子堆分离物,采用小麦离体叶段法进行温度敏感性测定,并利用32个已知抗病基因品种（系）进行毒性测定,且对两者之间的相关性进行分析。结果表明,供试菌株ET50分布于19.78℃~25.15℃,平均ET50为23.22℃,其中73.34%的供试菌株ET50值介于22℃到24℃之间,小于22℃的菌株占10%,大于24℃的菌株占16.67%。利用Popgen1.32软件对5个省（市）小麦白粉病菌群体的毒性进行多样性分析,结果表明五省市小麦白粉菌群体毒性水平上的多样性指数 H 值为0.237 0,其中四川群体毒性多样性水平最高,Nei’s基因多样性指数 H 值为0.221 2,河南群体最低, H 值为0.197 5。小麦白粉菌群体对温度敏感性与毒性多样性相关性分析结果表明,ET50与毒性多样性（ H 和 I 值）间存在显著的负相关。     

基于毒性相关基因序列的稻瘟病菌群体遗传多样性分析

 选用16对毒性相关基因特异性引物对四川和重庆9个县(市)分离到的200个稻瘟病菌单孢菌株进行PCR扩增,并采用最长距离法进行聚类分析,结果显示各引物均能扩增出其目的条带,多态位点百分率(P)高达93.75%,扩增频率差异较大;200个菌株可归为70个不同的单元型,其中单元型SCH13为优势单元型;在0.86遗传相似水平上,200个菌株可划分为27个遗传宗谱,包括1个优势宗谱,3个亚优势宗谱,14个次要宗谱,9个小宗谱,层次丰富;在群体平均水平上,病菌群体具有丰富的遗传多样性(H=0.324 4,I=0.484 2),且群体间差异较大;9个种群在遗传距离为0.05水平上可分为4个类群,种群遗传谱系与地理区域分布呈一定相关性。同时,该地区的群体存在一定的遗传分化(HT=0.320 0),群体内多样性大于群体间多样性(Hs=0.179 6,Dst=0.140 4),总遗传变异的56.13%存在于群体内(Gst=0.438 7),群体间基因流动性较小(Nm=0.639 6)。本研究揭示了四川和重庆部分区域稻瘟病菌群体遗传结构、遗传多样性及其与地理分布之间的关系,为抗病育种和品种布局奠定了基础。     

2011—2014年河南省小麦白粉菌群体毒性结构分析

<正>小麦白粉病是小麦生产上的重要病害,在我国各主要麦区均有发生。上世纪70年代后期以来,随着小麦矮秆品种的推广、水肥条件的改善和小麦白粉病单一抗源的利用,再加上小麦白粉菌生理小种高度变异等因素的影响,导致小麦白粉病的发病面积和危害程度维持在一个较高的水平。国际上普遍采用的是基于小麦     

安徽省小麦白粉菌群体的毒性监测和分析

 为明确近年来安徽省小麦白粉病菌群体的毒性及其变化,利用41个鉴别寄主对安徽省2010、2015和2019年小麦白粉菌群体进行了毒性监测和分析。研究结果表明,病菌群体对抗性基因(组合)Pm3c、Pm5a、Pm7、Pm19、Pm3d、Pm17、Pm6、Pm1a、Pm3a、Pm3f、Pm8、Pm1+2+9和Pm3e的平均毒性频率大于70%,表明这些抗性基因或组合在安徽省小麦生产上已丧失抗性,不能在抗病育种中继续使用;对Pm12、Pm21、Pm16、Pm1c、Pm35、Pm13和Pm2+MLD的毒性频率小于20%,这些抗性基因(组合)仍具有良好的抗性,可在抗病育种中加以利用。安徽省小麦白粉菌毒性数据的主成分分析结果表明,2010、2015和2019年病菌群体毒性结构总体上可看成一个群体,但年份间病菌群体毒性结构具有一定的差异,应加强安徽省小麦白粉菌群体毒性的持续监测工作。研究结果对安徽省小麦白粉病的抗病育种及品种的合理布局具有指导意义。     

四川省不同地域的核盘菌遗传多样性分析

 核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum)属于世界性分布的植物病原真菌,可以危害油菜等多种经济作物。研究不同地域核盘菌的遗传多样性对了解核盘菌的遗传演化过程和指导病害防控具有重要意义。实验采用序列相关扩增多态性(sequence-related amplified polymorphism,SRAP)标记对四川省17个不同地理来源的66株核盘菌菌株的遗传多样性进行了分析。10对检测引物共获得129个位点,其中123个为多态位点,占95.35%。UPGMA聚类结果显示,在相似性系数为0.7时,66个核盘菌菌株分为5类(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ),分别包含60、2、2、1和1个菌株。在相似性系数为0.74时,第Ⅰ类又可分为3个亚类(Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅰ-3),分别包含21、37和2个菌株。聚类及组成分分析结果显示,四川省各地区的核盘菌菌株具有较高的遗传多样性,但其遗传变异与菌株地理来源无明显相关性。     

2012年部分麦区小麦白粉菌群体对三唑酮敏感性及其与毒性的关系

 抗病品种和化学防治是控制植物病害最有效的两种措施,病原菌在长期选择压下可改变其群体结构,以逐步适应品种抗性和杀菌剂压力。本研究采用拌种离体叶段法对 2012年采自我国9个省(市)的129个小麦白粉病菌Blumeria graminis f. sp. tritici单孢堆分离物进行了三唑酮敏感性检测,同时采用31个已知抗病基因品种(系)对其进行苗期毒性测定,并对二者之间的相关性进行分析结果表明:129个供试菌株对三唑酮的EC₅₀为 109.97 mg/L,平均抗药性水平达到52.62倍,变异系数为 107.2。所有供试菌株中,99.22% 的菌株产生了抗药性,其中高抗菌株占58.91%,中抗菌株占37.98%。北京菌株的抗药性水平明显高于其他8个省市。利用Popgen1.32软件对9个省(市)小麦白粉病菌群体的毒性多样性分析结果表明,四川群体毒性基因多样性水平最高,Nei基因多样性H值为0.224 1,浙江群体最低,H值为0.096 8。小麦白粉菌群体对三唑酮的敏感性和毒性的相关性分析表明,EC₅₀或EC₅₀变异系数与毒性多样性之间均不存在显著的相关性,但EC₅₀与毒性基因数目之间的关系符合对数方程。此结果可为杀菌剂和抗性品种的合理利用提供依据。     

RxLR效应因子Avr3a、Avr4和IPI-O在中国致病疫霉菌株中的组成

 由致病疫霉(Phytophthora infestans)引起的马铃薯和番茄的晚疫病是一种世界范围内的重要病害。在致病疫霉与寄主的互作过程中,效应因子对于病原物能否成功入侵与定殖起到了关键作用。本研究检测了来自中国马铃薯主产区的37株致病疫霉菌中编码Avr3a, Avr4和IPI-O三种效应因子的基因组成,研究发现来自国内的所有供试菌株中只有1株分离自马铃薯的和2株分离自番茄的致病疫霉含有无毒基因Avr3a(编码Avr3a^KI),其余菌株均含有avr3a(编码Avr3a^EM);所有菌株中都仅含有编码截断蛋白的avr4;从37株国内菌株中共检测到了25种ipiO变异型,其中20种为新变异型,聚类分析的结果表明这些变异型仍属于已报道的三类ipiO,而且大部分ipiO变异型为无毒型,可以被抗性基因Rpi-blb1识别。该研究结果表明avr3a和avr4普遍存在于中国致病疫霉菌株中,推测大部分菌株可以克服R3a和R4抗性基因;而ipiO的无毒变异型仍然普遍存在于国内致病疫霉群体中,可以被马铃薯含有的抗性基因Rpi-blb1识别。