水稻稻瘟病抗病性育种研究进展

如何提高水稻稻瘟病抗性和延长抗病周期一直是育种家研究的热点,基于分子标记辅助选择育种基础上的多个抗病基因聚合育种是解决这一问题最有效的途径。文章就稻瘟病的抗病种质资源的挖掘、稻瘟病抗性基因的定位与克隆以及分子标记辅助选择在抗性育种中的应用等方面进行综述,同时结合育种工作的实际情况,对稻瘟病抗性育种研究进展进行展望。     

水稻主要抗瘟基因对吉林省稻瘟病菌的抗性评价

稻瘟病菌存在不同的生理小种(或株系),不同抗瘟基因对稻瘟病菌的不同株系具有不同的抗性。测定了17种抗瘟单基因对吉林省稻瘟病菌的抗性频率和基因组合的联合抗性频率。结果表明:Pi-kp、Pi-9(t)、Pi-ta2、Pi-z抗瘟单基因对吉林省稻瘟病菌的抗性较强,抗谱在80%以上,尤其是Pi-z的抗谱达到95%;基因组合的联合抗性频率比单个基因均不同程度提高,中等抗谱的基因间组合提高明显,选择合适的基因进行组合应用可以显著提高抗性。     

黑龙江省水稻种质稻瘟病抗性评价及抗瘟基因结构分析

[目的]稻瘟病严重威胁黑龙江省水稻的生产,选育和利用抗瘟品种是最经济、安全和有效的措施.了解黑龙江省水稻主栽品种的稻瘟病抗性,明确稻瘟病抗性基因的有效性,为黑龙江省稻瘟病抗病种质资源的选育和利用提供依据.[方法]2018年秋季在黑龙江省水稻主产区采集134株水稻单孢菌株,采用病原物接种鉴定方法对黑龙江省50个水稻主栽品...     

系列抗稻瘟病水稻亲本抗性基因的经典遗传学分析

以福伊A、谷丰A和全丰A等抗稻瘟病水稻不育系选育系谱中的谷农13、天谷B、福伊B、谷丰B、全丰B为母本,以CO39为轮回亲本的6个近等基因系和感病对照丽江新团黑谷(LTH)为父本,组配了包括亲本(P)、F1、F2 3个世代的遗传材料.以3个稻瘟病菌系进行苗期室内喷雾接菌鉴定,应用经典遗传学分析方法研究该系谱中的5个供试...     

水稻对稻瘟病菌群体的抗病性鉴定与评价

用生物间遗传学关于毒力频率和联合致病性分析的方法，结合传统的鉴别寄主方法对广东省部分参加区试杂交稻组合的抗瘟性进行鉴定和评价．用于抗性鉴定的稻瘟病菌群体是1998年采集于广东省各地稻瘟病区的田间菌株，共100株．根据菌株在全国统一的鉴别寄主上的反应，探明该群体的致病性结构包括4群10个中国生理小种，其中ZG1是最优势小种，频率为31％，ZCl3和ZCl5次之，频率分别为28％和21％．将这一群体的菌株分别接种到参加区试的14个杂交稻组合上，毒力频率较低的有优优8821、培杂桂99、今优71、优优122、粤优8号、青优303、湛8S*303、培杂67、优优303和优澄2号共10个，是高抗的杂交稻组合．对这些高抗组合的联合致病性分析表明，只有34对搭配的联合抗病性系数大于0．80、联合毒性系数等于0，被评价为高抗稻瘟病的搭配，可以在生产推广中搭配使用．依据湛8S*303和优澄2号等同时具有较高的联合抗病性系数和联合毒性系数，可推测它们具有较为相似的抗感病性遗传背景．     

水稻抗稻瘟病分子育种的现状及展望

稻瘟病是世界水稻产区最主要的病害。目前除了传统的抗稻瘟病育种外还大规模开展抗性基因的分子育种研究。本文综述了国内外利用已克隆的稻瘟病抗性基因以及各种外源基因进行转基因育种,稻瘟病抗性基因的分子标记筛选及辅助选择育种研究进展。同时,根据我国目前抗瘟育种的现状及所面临的问题提出新策略。     

水稻抗稻瘟病育种中抗性的评鉴

应用单行法评鉴水稻育种品系的叶稻瘟和穗颈稻瘟病抗性，大多数参试品系在旱地圃和水田圃均表现相同趋势。在水田圃中感病的品系在旱地圃也感病，在旱地圃中抗病的品第在水田圃中也表现抗病。     

水稻抗稻瘟病育种研究进展

水稻品种稻瘟病抗性的快速丧失成为水稻抗稻瘟病育种的主要障碍之一。本文概述了稻瘟病育种的基本情况,提出了抗稻瘟病育种的发展趋势。     

水稻抗稻瘟病育种研究进展

稻瘟病是水稻三大病害之一，本文综述了稻瘟病菌的变异性、生理小种鉴定、致病性和水稻抗稻瘟病遗传研究进展，以及抗稻瘟病育种取得的成就，并就目前稻瘟病育种中存在的问题和对策进行了分析探讨，为加速抗稻瘟病育种工作进程，提高工作成效提供依据。     

贵州省稻瘟病菌对稻瘟灵的抗药性监测

为了明确贵州省稻瘟病菌对稻瘟灵的抗药性。利用菌丝生长速率法,测定贵州省9个不同地区171个水稻稻瘟病菌单孢菌株对稻瘟灵的抗药性。结果表明：稻瘟病菌各菌株对稻瘟灵的敏感性呈连续性分布,最小EC₅₀与最大EC₅₀分别为1.36 mg/L和13.06 mg/L;各地区平均EC₅₀值为4.79～6.62 mg/L;最低抗性水平为0.2,最高抗性水平为1.92,相差9.6倍,平均抗性水平为0.7～0.97。贵州省稻瘟病菌对稻瘟灵的抗药性仍然处于敏感或低抗水平,目前可继续将稻瘟灵作为防治水稻稻瘟病的主要药剂。     

福建省稻瘟病菌对4种杀菌剂的敏感性分析

【目的】明确福建省水稻稻瘟病菌对吡唑醚菌酯、戊唑醇、丙环唑和多菌灵的敏感性,为稻瘟病菌的抗药性监测及防治提供依据。【方法】以从福建将乐、沙县、宁化、建阳、南靖、上杭6个地区采集分离的116株稻瘟病菌为试验材料,采用菌丝生长速率法测定吡唑醚菌酯、戊唑醇、丙环唑和多菌灵对供试菌株的有效抑制中浓度(EC₅₀),分析供试菌株对吡唑醚菌酯、戊唑醇、丙环唑和多菌灵的敏感性及其相关性,建立供试菌株对4种杀菌剂的敏感性频率分布图,确定其敏感基线。【结果】吡唑醚菌酯、戊唑醇、丙环唑和多菌灵对供试稻瘟病菌菌株的EC₅₀分别为0.001 2～0.012 8,0.209 8～0.632 3,0.196 8～2.273 0和0.217 6～0.616 1 μg/mL,EC₅₀平均值分别为0.004 7,0.361 9,0.812 4和0.427 9 μg/mL,表明福建省稻瘟病菌对吡唑醚菌酯最敏感,其次为戊唑醇、多菌灵和丙环唑。不同地区稻瘟病菌菌株对同一种杀菌剂的敏感性存在差异,同一地区稻瘟病菌菌株对同一种杀菌剂的敏感性也存在差异;敏感性频率分布的正态性检验结果显示,福建省稻瘟病菌对吡唑醚菌酯、戊唑醇、丙环唑和多菌灵的敏感性频率分布均为连续性单峰曲线,且未出现敏感性下降的亚群体,因此,可分别将吡唑醚菌酯、戊唑醇、丙环唑和多菌灵对供试菌株的EC₅₀平均值（0.004 7,0.361 9,0.812 4和0.427 9 μg/mL）作为其敏感基线,用于田间菌株的抗药性监测。供试稻瘟病菌对吡唑醚菌酯的敏感性与戊唑醇、丙环唑、多菌灵的敏感性之间无显著相关性。【结论】4种杀菌剂对福建稻瘟病菌的敏感性依次为吡唑醚菌酯＞戊唑醇＞多菌灵＞丙环唑;吡唑醚菌酯可作为防治稻瘟病的主要杀菌剂,并与戊唑醇、多菌灵和丙环唑轮换或混合使用,避免或延缓稻瘟病菌对其产生抗药性。     

MoFbc1调控稻瘟病菌生长与致病机制初探

真核生物体内,F-box蛋白作为泛素连接酶复合物(Skp1-Cullin1-F-box,SCF)的调节亚基,参与降解底物的特异性识别。为探究F-box家族基因MoFbc1在稻瘟病菌生长发育及侵染致病中的功能,采用生物信息学方法分析Mo Fbc1蛋白结构域并构建进化树。利用同源重组方法获得MoFbc1基因敲除及其回补菌株并进行表型分析。结果表明,MoFbc1敲除菌株在产孢、附着胞形成及致病性等方面与野生型菌株均无显著差异。但其在MM和RDC培养基上生长速率下降,表明MoFbc1基因可能参与调控稻瘟病菌对部分营养物质的利用;突变体对细胞壁胁迫因子CFW、CR敏感,提示其细胞壁结构可能发生改变。结果为进一步揭示基因MoFbc1调控稻瘟病菌生长发育机制奠定基础。     

Functional Characterization of a NEM1-Like Gene in Magnaporthe oryzae

Magnaporthe oryzae, a filamentous ascomycete fungus, is well known as the causal agent of rice blast. With the technology of suppression subtractive hybridization (SSH), it was previously found that MGG_06001 (or named MoNEMl), a gene of M. oryzae homologous to the NEMl (nuclear envelope morphology protein 1) gene of baker's yeast (Saccharomyces cerevisiae), is differentially expressed between the mature appressium and the conidium and mycelium. This study aimed to characterize the function of MoNEMl gene by knocking it out using the method of target gene replacement. The AMoneml mutants exhibited reduced mycelial growth and conidiation. However, disruption of MoNEMl gene does not affect the pathogenicity of M. oryzae on barley and rice.     

稻瘟病菌Mofbox基因缺失突变体构建及生物学表型分析

采用啤酒酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)F-box蛋白的氨基酸序列对稻瘟病菌（Magnaporthe oryzae）全基因组数据库进行Blastp分析,找到一个与之同源的、具有典型F-box结构域的蛋白编码基因,命名为Mofbox。采用同源重组原理,将构建的基因敲除载体转化稻瘟病菌,获得该基因缺失突变体2个。研究表明,在稻瘟病菌中,Mofbox缺失后可导致稻瘟病菌生长速率显著下降,分生孢子产孢量和附着胞形成率显著降低,对外源过氧化氢敏感,改变细胞壁完整性,同时降低对大麦和水稻敏感品种CO-39的致病性。     

稻瘟菌糖原合成酶激酶MoGSK3功能探究

【目的】观测稻瘟菌（Magnaporthe oryzae）糖原合成酶激酶基因MoGSK3敲除突变体表型,明确MoGSK3在稻瘟菌中的潜在生物学功能,为挖掘防治稻瘟菌新型药剂的潜在靶标提供参考。【方法】基于同源重组原理,用split-PCR方法获得稻瘟菌MoGSK3敲除突变体菌株,将MoGSK3基因克隆到pFL2载体上得到MoGSK3-C融合载体,并将其通过PEG介导的原生质体转化法导入MoGSK3突变体中得到回补菌株。培养观察野生型菌株Guy11、突变体菌株G3-9及回补菌株GC-1的菌落形态和生长状况,采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测稻瘟菌产孢相关基因的表达量;观察稻瘟菌不同菌株的分生孢子形态,通过附着胞洋葱表皮穿透试验及接种水稻叶片,研究其致病力;通过KI-I-2染色对野生型菌株Guy11及突变体菌株G3-9分生孢子和附着胞中的糖原运输能力进行观测。【结果】稻瘟菌MoGSK3突变体存在多个表型缺陷,与野生型菌株Guy11相比,MoGSK3突变体菌株G3-9菌落直径显著变小,生长缓慢,产孢相关基因表达量下降且分生孢子出现末端伸长畸形的状态。MoGSK3基因缺失还会导致稻瘟菌菌丝末端无法形成正常的分生孢子梗,附着胞无法穿透洋葱表皮形成侵染菌丝,接种划伤水稻叶片也无法形成褐色病斑。对MoGSK3突变体菌株G3-9分生孢子及附着胞进行糖原染色后发现,突变体菌株G3-9在糖原转运能力方面存在明显缺陷。【结论】MoGSK3基因参与稻瘟菌的生长、分生孢子形成及形态建成、侵染、糖原转运等过程,是稻瘟菌重要的毒力因子。     

UV-B辐射与稻瘟病菌复合胁迫对元阳梯田水稻生长和光合特性的影响

为阐明UV-B辐射与稻瘟病菌复合胁迫对水稻生长的影响,通过在大田条件下,于元阳梯田稻田紫外辐射试验站种植当地传统稻种——白脚老粳,在水稻叶片不同感病时期(稻瘟病菌侵染前、侵染过程中、感病后)进行UV-B辐射(5.0 k J·m-2)增强处理,研究UV-B辐射增强对水稻-稻瘟病菌互作体系中水稻生长和光合特性的影响,并结合稻瘟病的病情指数进行分析。结果表明:稻瘟病菌侵染前进行UV-B辐射(UV-B→菌)处理,显著抑制了水稻的株高、穗数、地上部分生物量和产量,叶绿素a和叶绿素b的含量显著增加,光化学淬灭系数(q P)显著升高,但光合作用受到抑制;稻瘟病菌侵染的同时进行UV-B辐射(UV-B/菌)处理,水稻在双重胁迫下生长受到抑制,光合速率与UV-B辐射处理差异不显著;感病后进行UV-B辐射(菌→UV-B)处理,水稻生长情况与自然光照条件下差异不显著,光合作用受到显著的抑制,q P显著降低,叶片非光化学淬灭系数(NPQ)显著升高;UV-B辐射显著降低水稻叶片稻瘟病病情指数,不同感病时期进行UV-B辐射处理,病情指数差异不显著。可见UV-B辐射与稻瘟病菌复合胁迫抑制水稻生长和光合作用,但稻瘟病的流行也受到抑制。     

Structure and Expression of Several Putative Cdc42-Interacting Proteins in Magnaporthe grisea

MgCdc42 （Cdc42 in Magnaporthe grisea）, with high homology to ScCdc42 （Cdc42 in Saccharomyces cerevisiae）, has been demonstrated to involve in the morphogenesis and infection process. To further understand the signaling network, the putative MgCdc42-interacting proteins were analyzed. ScCdc42-interacting protein sequences were first used to BLAST against the M. grisea genome database to retrieve their corresponding analogs. Subsequently, conserved domains of these proteins were compared and expression patterns of their encoding genes in different MgCdc42 mutation states were analyzed by semiquantitative RT-PCR. All retrieved analogs of ScCdc42-interacting proteins from the M. grisea database have conserved domains as those in S. cerevisiae. Expression of their encoding genes increased in MgCdc42CA mutant and decreased in MgCdc42KO mutant. However, MgBeml, Chin1, and MgGicl in MgCdc42DN mutant had the same expression level as that in the wild type, although MgBem4, MgBoi2, MgCdc24, MgGic2, MgRgal, and Mst20 had decreased expression level, as expected. Overall, it is concluded that there may exist a similar Cdc42 signal pathway in M. grisea as in S. cerevisiae and MgCdc42 plays a key role in the pathway.     

硅对稻瘟病菌侵染下水稻叶片超微结构的影响

为进一步揭示硅对稻瘟病的结构抗性,以纳米SiO2为硅源,以对水稻稻瘟病Magnaporthe grisea具有抗病性的农大18号和感病性的蒙古稻为材料,借助扫描电镜和透射电镜,在接种稻瘟病菌后对2个品种水稻叶片进行电镜观察.试验结果表明,接种稻瘟病菌后,无论是抗病品种还是感病品种,经过施硅处理的水稻叶片表面只存在少数的稻瘟病菌菌丝,并且其菌丝数量要比不施硅处理少.通过透射电镜图片还可看到,在水稻叶片内形成的矿化硅材料将病菌菌丝包围,减少了稻瘟病菌对水稻的侵染.施硅能够有效地抑制稻瘟病菌的入侵,从而增强水稻对稻瘟病的结构抗性.     

海州常山授粉受精及杂交育种

为推进海州常山杂交育种进程,以11个地理种源为试材,采用荧光显微镜及石蜡切片法观察授粉受精过程,亦对21个种内杂交组合进行人工杂交授粉,统计座果率探究杂交亲和性。结果表明：授粉0.5 h,母本柱头上花粉未萌发;授粉1 h有少量花粉萌发;授粉2 h花粉管生长至花柱基部;授粉4 h,花粉大量萌发,花粉管伸入胚珠;授粉8 h,大量花粉管达花柱基部,胼胝质增多;花粉管伸入胚囊发生在授粉后1 d,精细胞与卵细胞、极核融合发生授粉后2 d,授粉后3 d合子开始原胚生长。杂交组合座果率分布范围0.00%～73.33%,母本座果率分布为0.00%～52.94%,父本座果率在0.00%～46.08%,通过正反交可提高座果率0.00%～363.00%。