基于SSR序列的江西省不同生态地区稻瘟病菌遗传多样性分析

为明确江西省稻瘟病菌Magnaporthe oryzae群体遗传结构及其多样性水平,选用13对SSR引物对分离自5个不同生态地理县(市)水稻穗颈瘟标样的稻瘟病菌单孢菌株的全基因组进行PCR扩增,利用最长距离法和POPGENE 32生物学软件对其进行聚类分析和群体遗传多样性分析。结果显示,共分离获得189株稻瘟病菌菌株,13对SSR引物对其均能扩增出1条大小相同且清晰的条带,多态性位点百分率高达100.00%。供试189株稻瘟病菌菌株在相似系数为0.74时可划分为15个遗传宗谱,其中宗谱JXL01包含71株菌株,占总菌株数的37.57%,为优势宗谱;宗谱JXL02、JXL14为亚优势宗谱,分别包含31、26株菌株,占总菌株数的16.40%和13.76%;宗谱JXL03、JXL08、JXL10为次要宗谱,包含10～17株菌株;其它9个宗谱为小宗谱,包含菌株都在5株以下。在群体水平上,来源于不同生态型地区的5个稻瘟病菌群体的Nei’s基因多样性指数为0.375,Shannon信息指数为0.558,具有丰富的遗传多样性,且群体间差异较大;这5个种群基于非加权配对平均法大多聚为一类,种群遗传谱系与地理区域分布呈一定相关性,群体遗传多样性均值为0.373,存在一定的遗传分化,且群体内多样性大于群体间多样性,总遗传变异的64.56%存在于群体内。表明江西省稻瘟病菌群体结构既包含明显的优势宗谱,又存在复杂多变的特异性小宗谱,遗传多样性丰富,且与地理分布有一定的相关性。     

中国稻瘟病菌的遗传多样性

 用美国普度大学M.Levy实验室提供的一个散布的重复序列探针(MGR-cPB586),对中国稻区田间分离的13个稻瘟病菌株DNA的EcoRI限制性片段长度多态性进行了研究。结果表明:稻瘟病菌不同生理小种间的RFLP普遍存在,MGR-DNA指纹能清楚地区分中国稻瘟病菌的主要生理小种,并能反映出同一生理小种内复杂的亲缘关系。     

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。     

苏辽粳稻区稻瘟病菌群体多样性比较

 采用四套鉴别品种对苏辽稻瘟菌进行鉴定,结果表明:257株菌被中国鉴别品种分为7群23个小种,其中苏辽菌株分别为5群12个小种、7群21个小种,江苏优势小种ZG1占其菌株数的52.92%;辽宁优势小种ZG1、ZC15占其菌株数的30.84%、19.63%。苏辽菌株分别含37、46个日本小种,江苏优势小种011、011.2、000占其菌株数的25.33%、14.67%、12.67%,辽宁优势小种011.2占其菌株数的28.97%;LTH近等基因系将苏、辽菌株划分为27、23个反应型。利用Pot2-rep-PCR技术进行遗传多样性分析,在75%相似水平上可将参试菌株划分为13个系谱,江苏12个系谱中优势系谱L11、L12、L4分别占其菌株数的22.67%、16.67%、17.33%,辽宁6个系谱中优势系谱L12占其菌株数的55.14 %。苏辽相比,辽宁菌株毒力普遍强于江苏,两地稻瘟菌株的毒性多样性与遗传多样性的丰富度相反。综合分析显示,苏辽两地稻瘟菌是两个在致病型和遗传结构上相近而又异质性明显的不同群体。     

水稻遗传多样性田间稻瘟病菌生理小种研究

 采用7个中国稻瘟病菌鉴别品种,将来自2000年云南省石屏县水稻品种净栽和混栽田块的62个稻瘟病菌株鉴定为7群15个小种。其中,来自净栽黄壳糯田块的10个菌株被鉴定为4个种群,来自净栽汕优63田块的28个菌株鉴定为3个种群,来自汕优63/黄壳糯混栽田块的24个菌株鉴定为6个种群。本实验结果表明,混栽田块稻瘟病菌生理小种类型比净栽田块丰富,证明了水稻品种多样性种植有利于稻瘟病菌稳定化选择。     

云南元阳哈尼梯田稻瘟病菌遗传多样性分析

 利用12对SSR引物,对来自云南元阳哈尼梯田不同海拔高度、不同水稻品种上的稻瘟病菌菌株进行遗传多样性分析,并运用日本清泽建立的鉴别品种对其中62个菌株进行生理小种鉴定。结果显示:稻瘟病菌总体遗传多样性水平较高(He=0.57±0.27,I=1.17±0.60)。聚类分析表明,在80%相似水平下菌株可划分为9个多样性群体。供试菌株划分为16个生理小种,其中002、000和006为优势小种。分离的不同海拔稻瘟病菌生理小种和遗传多样性存在差异。海拔1600~1700m生理小种最丰富,达9个生理小种;海拔1500~1600m、1400~1500m和1700~1800m,生理小种分别为6、5和4个;遗传多样性分析表明,从海拔1400~1500m分离的菌株遗传多样性水平最高(He=0.57±0.24),并划分为6个群体。综合分析表明,在元阳哈尼梯田系统中,栽培传统品种遗传多样性越丰富的区域,其稻瘟病菌群体多样性和生理小种也越丰富。     

田间水稻单个病斑中稻瘟病菌的遗传多样性

根据93个单病斑中分离的227个单孢菌株样品的分析，研究了来自同一定殖系统(同一病斑)中稻瘟病菌不同单孢菌株(同源菌株)的遗传变异。在致病性分析的样品中，仅有5个病斑分离的10个单孢菌株在所有鉴别品种上表现同源菌株有完全相同的致病反应，并且有完全相同的DNA指纹图谱带型；另有13个病斑上分离的32个单孢菌株的同源菌株不仅属于不同的生理小种，而且在1～3个单基因品种上也有不同的致病反应。用rep—PCR指纹图谱和致病型分析67个病斑的157个单孢样品中的同源菌株具有完全相同的DNA指纹图谱；13个病斑中分离的27个单孢样品中同源菌株具有显著差异的指纹图谱；8个病斑分离的27个单孢菌株样品中同一来源样品中部分样品有相同的指纹图谱带型，部分样品却有不同的指纹图谱。同源菌株之间有完全相同致病性其指纹图谱亦相同或有很小的差异；通常，致病性差异很大的同源菌株其指纹图谱差异也很大。作者认为来自同一定殖系统中的不同单孢菌株存在的遗传变异与病菌的异核现象或自然状态下不同遗传背景菌株同时侵染造成同一病斑有关。     

我国北方部分稻区稻瘟病菌群体遗传结构研究

 本文利用rep-PCR指纹分析方法研究了我国北方部分稻区稻瘟病菌的单元型(haplotype)和谱系(lineage)。根据单元型和谱系组成以及优势单元型和优势谱系的变化,分析了稻瘟病菌的群体结构和遗传变异性,证实了稻瘟病菌在DNA水平上是高度异质和极易变异的。对病原菌群体的时空变化分析发现,稻瘟病菌群体的单元型和谱系因年度和地区而不同。不同年度、不同地区的稻瘟病菌亚群体间几乎无共同的单元型和谱系。对138个供试菌株的致病型分析发现,单元型和谱系与致病型之间不存在规律性的对应关系,这说明用rep-PCR方法揭示的稻瘟病菌的遗传变异很可能与致病性变异不存在必然的联系。     

四川籼稻区稻瘟病菌群体遗传结构

应用rep-PCR分子指纹技术对2000～2002年采自四川6个籼稻自然生态区的137个稻瘟病菌菌株进行了DNA分子指纹扩增和聚类分析,共获得73个不同的DNA指纹图谱(单元型)和62条分子量不等的DNA带型.结果显示,无论以何种遗传相似水平划分,四川稻瘟病菌的群体结构都表现很突出的优势宗谱,又存在着具有较多遗传多样性的次要小宗谱和特异性宗谱,蕴含着极其丰富的遗传信息;在0.19遗传相似水平,所有供试菌株可以划分成37个遗传宗谱,层次较为丰富.四川稻瘟病菌群体结构具有明显的时空特点,不同年度间稻瘟病菌群体存在一定的亲缘关系,又各自拥有当年的特异性宗谱;在空间上,不同稻作区表现出从复杂到简单的病菌群体变化特点.稻瘟病菌的遗传宗谱与生理小种致病型不存在一一对应的关系,作者认为将二者横向比较没有可比性.     

山西玉米丝黑穗病菌SSR遗传多样性与群体结构分析

为明确山西省玉米丝黑穗病菌群体的遗传结构,为该病害的综合防控提供理论依据.采用SSR标记方法对山西省不同地区玉米丝黑穗病菌进行检测.结果显示,12个SSR分子标记在118株玉米丝黑穗病菌中共检测出30个等位基因,平均等位基因数(Na)、有效等位基因数(Ne)、Shannon's信息指数(I)、等位基因丰度(Ar)分别为...     

西南地区稻瘟病菌对戊唑醇的敏感性基线建立及抗性监测

于2013—2014年分别从重庆市及四川、贵州省的16个区县采集分离获得902株稻瘟病菌,采用菌丝生长速率法测定了其中150个菌株对戊唑醇的敏感性。结果表明:其EC_(50)值分布在0.047 5~0.599 6μg/m L之间,平均EC50值为(0.215 4±0.149 7)μg/m L。菌株的不同敏感性频率呈连续单峰曲线分布,因此其平均EC_(50)值0.215 4μg/m L可作为田间稻瘟病菌对戊唑醇敏感性检测的参考标准。戊唑醇对菌株的最低抑制浓度(MIC)值≤4μg/m L,以4μg/m L作为抗性菌株监测的区分剂量,测定了各地病原菌对戊唑醇的田间抗性,发现自各地采集分离的902株稻瘟病菌多数对戊唑醇仍表现为敏感,仅2株为低水平抗性。     

辽宁省稻瘟病菌对咪鲜胺敏感基线的建立

2011年从辽宁省不同地区采集分离了81株稻瘟病菌Magnaporthe grisea,利用菌丝生长速率法分别测定了其对咪鲜胺的敏感性。结果表明:供试菌株中最敏感菌株的EC50值为0.008 8 μg/mL,最不敏感菌株的EC50值为0.178 0 μg/mL,敏感性差异达19倍。供试菌株敏感性频率呈近似正态分布,初步确定将所有菌株的EC50平均值0.071 0 μg/mL±0.041 0 μg/mL作为辽宁省稻瘟病菌对咪鲜胺的敏感基线。     

黑龙江省稻瘟病菌育性及其交配型分析

为明确黑龙江省采集自不同年份、不同地区的稻瘟病菌Magnaporthe oryzae的育性能力和交配型分布,采用2株标准菌株GUY11(MAT1-2)和KA3(MAT1-1)对2016—2017年黑龙江省西部、东部、中部3个地区经单孢分离的241株稻瘟病菌进行育性测定,并利用PCR技术对其交配型进行检测。结果表明,黑龙江省西部、东部、中部的241株稻瘟病菌中可育性菌株比例为11.62%,其中雌性菌株、雄性菌株、两性菌株分别占1.66%、4.56%和1.25%,不能判断其性别的未知菌株占4.15%。采集自不同地区、不同年份的稻瘟病菌可育性差异均较大,西部、东部、中部地区可育性菌株出现频率分别为13.25%、7.27%和12.62%;2016年采集的稻瘟病菌可育性较高,可育性菌株出现频率为25.30%。黑龙江省稻瘟病菌群体中同时存在MAT1-1和MAT1-2两种交配型,主要以交配型MAT1-1占优势,出现频率为58.92%,交配型为MAT1-2的菌株出现频率为8.30%。不同地区稻瘟病菌的交配型亦有差异,交配型为MAT1-1的菌株在黑龙江省东部地区出现频率最高,为72.73%,在中部、西部地区的出现频率次之,分别为61.17%和46.99%。表明黑龙江省水稻种植区的稻瘟病菌同时存在2种交配型菌株,其交配型存在丰富的多态性,但其可育性及交配型分布不均衡。     

非亲和性稻瘟病菌对水稻的诱导抗性

为研究稻瘟病菌Magnaporthe oryzae不同菌株间的相互作用,选择与单抗性基因系水稻IRBL5-M （携带抗性基因Pi5）表现为亲和性的菌株HN52与非亲和性的菌株HN119为研究对象,将其单独或混合接种到单抗性基因系水稻IRBL5-M中,并通过荧光显微镜观察接种后水稻叶鞘的发病情况及病斑面积,测定接种后水稻内相关抗性基因OsWRKY45、OsNPR1、OsPR10、OsMAPK2的表达量以及活性氧的变化。结果显示,相较于单独接种亲和性菌株,混合接种后单抗性基因系水稻IRBL5-M病斑发病面积减少;混合接种中亲和性菌株HN52菌丝侵染能力降低,侵染菌丝细胞间扩展率显著降低73.13%;同时单抗性基因系水稻IRBL5-M中OsWRKY45、OsNPR1、OsPR10和OsMAPK2抗性基因表达量显著增加,水稻叶片中活性氧含量增加,表明在菌株混合侵染过程中,非亲和性菌株可通过激发水稻的抗性反应来降低亲和性菌株对水稻的侵染程度。     

黑龙江省水稻种质抗瘟性及稻瘟病菌致病性分析

为明确黑龙江省水稻种质抗性及稻瘟病菌的致病性,以黑龙江省8个水稻品种、24个单基因系作为供试材料,120株稻瘟病菌株作为接种体,采用喷雾接种法测定了各供试水稻的抗瘟性及稻瘟病菌的致病性。结果表明,水稻品种对2010年和2011年菌株的抗性频率分别在31.67%~68.33%和21.67%~55.00%之间,2010年最好的抗性品种为松粳12,2011年最好的抗性品种为五优稻4和东农425;松粳12东农425组合联合抗病性最好。水稻单基因系对2010年和2011年菌株的抗性频率分别在10.00%~90.00%和5.00%~86.67%之间,抗性最好的单基因系分别为IRBLzt-T(Pi-zt)和IRBLz5-CA(Pi-z5);松粳12、东农425和龙粳22的基因聚合效果最好。2010年和2011年菌株对抗瘟基因群的致病率分别在8.33%~95.83%和25.00%~95.83%之间;无毒基因总出现频率分别为461和412次。研究表明,水稻种质抗性受菌株致病性影响较大,但高抗种质相对稳定,基因聚合方式更适宜当地品种抗性改良。     

福建省稻瘟病菌对主要抗瘟基因及主栽品种的致病性分析

为明确福建省各稻区的主要抗瘟基因及主栽品种的利用价值,2012—2014年采用喷雾法测定了丽江新团黑谷上的193个菌株对30个水稻抗瘟基因及93个主栽水稻品种的致病性。结果表明,供试稻瘟病菌对30个抗瘟基因表现为强致病力和较强致病力的出现频率分别为13.47%和52.85%,对93个主栽品种表现为强致病力和较强致病力的出现频率分别为1.55%和11.40%;供试稻瘟病菌对抗瘟基因Pi-k~m、Pi-7(t)、Pi-k~p和Pi-9(t)的毒力频率均低于20%;供试稻瘟病菌对谷优2329、谷优5138、昌优964等37个品种的毒力频率均低于20%,对谷优系列、全优系列、深优系列、泰丰优系列及天优系列水稻品种的毒力频率均低于20%。研究表明,在福建地区抗瘟基因Pik~m、Pi-7(t)、Pi-k~p和Pi-9(t)可作为抗源使用,且谷丰A、全丰A、深97A、泰丰A和天丰A仍是抗瘟性较好的育种亲本材料。     

黑龙江省部分地区稻瘟病菌致病性分析及鉴别体系优化

为明确哈尔滨市及鸡西市稻瘟病菌致病性变化情况并优化鉴别体系,以24个水稻单基因系为鉴别体系,对2006—2008年采自2市的稻瘟病菌菌株进行致病型划分,并应用聚类分析方法完成鉴别体系优化。结果表明,应用水稻单基因系鉴别体系可将哈尔滨市2006—2008年采集的稻瘟病菌菌株划分为34、12和27个致病型,致病性相似系数分别为0.32~1.00、0~1.00和0.20~1.00;水稻单基因系对其抗性频率分别为2.86%~97.14%、8.33%~100.00%和10.00%~96.67%;鸡西市2006—2008年采集的菌株可划分为26、19和20个致病型,致病性相似系数分别为0.47~0.92、0.15~0.86和0.39~1.00;水稻单基因系对其抗性频率分别为3.85%~96.15%、5.26%~73.68%和4.76%~95.24%。适用于哈尔滨市的优化鉴别体系包括Pi-9、Pi-11、Pi-a、Pi-ks、Pi-5、Pi-i、Pi-sh、Pi-3、Pi-km和Pi-ta共10个基因,2006—2008年累计方差贡献率分别为86.15%、98.77%和87.39%;适用于鸡西市的优化鉴别体系包括Pi-9、Pi-11、Pi-a、Pi-ks、Pi-5、Pi-i、Pi-sh、Pi-1、Pi-7和Pi-t共10个基因,2006—2008年累计方差贡献率分别为82.58%、94.55%和90.37%。应用优化后的鉴别体系可将哈尔滨市2006—2008年采集的菌株划分为22、12和23个致病型,将鸡西市2006—2008年采集的菌株划分为22、14和18个致病型。     

云南省稻瘟病菌群体的致病性分析及交配型分布

为明确云南省不同稻区稻瘟病菌Magnaporthe oryzae的毒性频率及交配型分布,利用2007—2013年分离自云南省不同稻区的112株稻瘟病菌单孢菌株,对23个持有不同抗性基因的单基因系和持有Pi57(t)的水稻渗入系IL-E1454进行致病性测定。结果表明,稻瘟病菌对不同抗病基因的毒性频率存在很大差异,分离自粳稻区的稻瘟病菌菌株对持有Piz-t、Pi5、Pi9、Pi20和Pi57(t)这5个水稻品系的毒性频率分别为14.29%、5.36%、5.51%、5.36%和0;分离自籼稻区的稻瘟病菌菌株对持有Pik-h、Piz、Pita、Piz-5、Pita-2、Pi5、Pi7和Pi9这8个水稻品系的毒性频率分别为18.25%、9.13%、9.64%、7.50%、15.72%、0、13.05%和0;分离自陆稻区的稻瘟病菌菌株菌株对持有Pik-h、Pib、Pish、Pi1、Pi5、Pi9、Pi11和Pi57(t)这8个水稻品系的毒性频率分别为6.67%、3.33%、13.79%、13.33%、7.69%、6.67%、0和3.23%;交配型测定结果显示,陆稻区菌株可交配率为100.00%,...