稻瘟病菌致病基因MPG1在黑龙江省的分布情况

采用分子标记技术对来自黑龙江省9个县(市)的72个稻瘟病菌菌株携带致病基因MPG1的情况进行了检测分析,在供试菌株中有31个菌株含有致病基因MPG1,出现频率为43.1%,但在不同地区出现的频率存在一定差异,方正县、富锦县、木兰县出现频率最高,桦南县出现频率最低。     

稻瘟病菌致病突变株的分离

 利用4个分属宗亲群4,7,17 和44的菌株连续接种在C039的单基因近等基因系和基因累加系上, 以获得突变抗病基因新菌株。经13轮接种循环, 共分离到9个新菌株。其中8个针对C101LAC(Pi－1) 突变 , 另1个针对C101PKT (Pi－4a)和F128 (Pi－ta²) 的双位点突变。4个原始菌株, P06－6, 9248－6, 9239－4和101－7－2的突变频率分别为: 0, 2.82×10^－5, 2.05×10^－5 和9.09×10^－5。菌株针对不同抗病基因的突变频率不同,由Av－1变到Av－1^＋和由Avir－4a(t)突变到Av－4a^＋的频率分别为7.51×10^－5和6.14×10^－5。没有针对Pi－2突变体出现。     

稻瘟病菌致病机制及无毒基因的研究进展

介绍了国内外近年来关于稻瘟病菌致病机制、有性世代、无毒基因分析，重要功能基因克隆以及稻瘟病菌产孢遗传规律的研究进展和成果。     

GCK家族蛋白激酶MoSOK1调控稻瘟病菌的生长发育与致病性

稻瘟病菌致病相关基因功能的研究有助于揭示其致病机理,为稻瘟病防治提供理论依据。本研究利用基因替换技术对稻瘟病菌SOK1同源基因(MoSOK1)进行了分析。MoSOK1编码GCK(germinal center kinase)家族的Ste20蛋白激酶,其与全蚀病菌中对应蛋白具有最高同源性。本研究表明,MoSOK1基因在附着胞分化关键期上调表达;与野生型菌株相比,MoSOK1基因缺失突变体菌落颜色加深,气生菌丝减少,生长速度变慢,产孢量下降,分生孢子萌发延迟,致病性降低。另外,交配实验表明,MoSOK1基因缺失突变体能够进行交配,但产子囊壳能力降低。本研究初步表明,MoSOK1基因参与稻瘟病菌生长发育和致病过程。     

重庆市稻瘟病菌致病型单基因鉴别寄主筛选

利用30个抗稻瘟病单基因系对重庆市242个稻瘟病菌株进行致病型研究,242个菌株可分为58个致病类型,其中致病型25、11和22属于优势致病型,这3个致病型的菌株数占参试菌株的43.0％;以相似度70％为界,可将30个单基因系划分成9个不同的抗病型,并依据各单基因系对58个致病型菌株的抗性反应,筛选出F80-1(Pi-k)、IRBL9-W( Pi-9)、IRBLz5-CA(H-z5)、F1281 (Pi-ta2)、IRBLzy-T( Pi-z1)、IRBLkh-K3( Pi-kh)、IRBLkp-K60(Pi-kP)、IRBLz-Fu( Pi-z)、IRBL12-M (Pi-12)等9个对重庆市稻瘟病菌具有较好鉴别力的单基因鉴别寄主.     

稻瘟病菌假定核糖体生成因子MoRei1功能研究

为深入探究稻瘟病菌假定核糖体生成因子MoRei1的生物学功能,通过敲除MoREI1基因、分析ΔMorei1突变体表型、鉴定基因互补及其互作蛋白功能等对其进行了研究。结果表明：敲除MoREI1基因后,稻瘟病菌ΔMorei1突变体的有性生殖能力丧失,附着胞形成率显著下降,致病力减弱;ΔMorei1突变体对细胞壁和氧化胁迫因子的敏感性增强,附着胞发育过程中糖原的移动和降解速率下降。稻瘟病菌MoREI1基因可恢复酿酒酵母REI1基因缺失突变体的部分表型,说明MoRei1与酵母核糖体生成因子Rei1在功能上具有同源性,并可能在核糖体生成过程中起类似的作用。稻瘟病菌MoRei1蛋白与预测的核输出因子MoAlb1间存在物理互作,且MoREI1基因缺失可影响稻瘟病菌MoAlb1蛋白的亚细胞定位。上述研究结果对阐明MoRei1在稻瘟病菌形态分化和致病性中的作用及其机制有重要意义。     

稻瘟病菌无毒基因序列变异研究进展

稻瘟病是水稻生产上的重要病害,稻瘟病菌无毒基因与水稻抗病基因间符合基因对基因学说,当寄主的抗病基因产物直接或间接识别稻瘟病菌的无毒基因产物时,可激发寄主产生过敏性坏死反应。在病原菌的致病系统中,无毒基因不稳定,经常发生变异,无毒基因的变异导致其逃脱寄主抗病基因的识别,抗病品种丧失抗病性。因此,了解无毒基因的变异机制对于培育抗病品种是至关重要的。无毒基因的变异机制主要包括点突变、缺失、插入、复制、移码突变等。目前,无毒基因AVR1-CO39,PWL,AVR-Pita的变异机制报道较多,ACE1,Avr Piz-t,AVR-Pia,AVR-Pii,AVR-Pik/km/kp的变异机制报道较少。     

江苏省稻瘟病菌致病力分化及无毒基因组成分析

针对2013-2017年从江苏省采集标样并分离得到的共计621个稻瘟病菌[Magnaporthe oryzae (Hebert)Barr]单孢菌株,利用10对稻瘟病菌无毒基因(ACE1、PWL1、Avr-Pita、Avr1-CO39、Avr-Pizt、Avr-Pib、Avr-Pia、Avr-Pii、Avr-Pik、Avr-Pi9)特异性引物进行扩增,分析江苏省稻瘟病菌无毒基因的分布及频率。结果表明:上述10个无毒基因在江苏省均有分布,但出现频率不同,其中平均扩增频率最高的为Avr-Pib,达到74. 56%,最低的是Avr-Pia,只有9. 34%。Avr-Pib、Avr-Pik、Avr-Pizt连续5年扩增频率较高且稳定遗传。此外,采用日本清泽鉴别品种对稻瘟病菌供试菌株进行致病力测定,结果表明供试菌株对Pi-zt、Pi-z、Pi-ta、Pi-ta2、Pi-i表现为弱毒力。综上所述,江苏省稻瘟病菌群体组成较为复杂,且存在较大易变性;无毒基因的分布存在较大差异,且与地理区域密切相关。     

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.     

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。     

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。     

稻瘟病菌磷酸甘露糖基转移酶（PMT）蛋白家族 基因结构特征分析

为阐述稻瘟病菌（Magnaporthe oryzae）磷酸甘露糖基转移酶PMT基因的结构特征及可能的生物学功能,采用序列比对分析方法,明确了稻瘟病菌PMT蛋白家族成员在氨基酸水平的保守性。研究发现它们与来自灰葡萄孢(Botrytis cinerea)、粗糙脉孢霉菌(Neurospora crassa)、玉米赤霉(Gibberella zeae)及构巢曲霉(Aspergillus nidulans)等丝状真菌的PMT蛋白高度同源;进一步生物信息学分析表明,稻瘟病菌PMT蛋白不含有信号肽,为非分泌蛋白,含有跨膜结构域,作用于内质网膜上,具有保守的PMT motif 和MIR motif。研究结果可为进一步阐明PMT蛋白在稻瘟病菌生长发育及致病过程中的作用机理奠定基础。     

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。     

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。     

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。     

绵羊繁殖轴相关组织TPH1和TPH2基因表达分析及TPH2基因多态性与产羔数的关系

为探讨TPH1和TPH2基因在绵羊不同繁殖状态下的表达差异及TPH2基因多态性与小尾寒羊产羔数的关系,利用实时荧光定量PCR技术检测该2个基因在不同繁殖状态下成年苏尼特羊(短光照3只,长光照3只)和小尾寒羊(卵泡期3只,黄体期3只)的大脑、小脑、下丘脑、松果体、垂体、卵巢、输卵管、子宫、肾脏和肾上腺等10种组织中的相对表达量;同时采用Sequenom MassARRAY?SNP技术检测TPH2基因单核苷酸多态位点SNP在常年发情绵羊品种(小尾寒羊、湖羊和策勒黑羊)和季节性发情绵羊品种(滩羊、苏尼特羊和草原型藏羊)的多态性,并将基因多态性与小尾寒羊产羔数进行关联分析。结果表明:该2个基因在2个绵羊品种各组织广泛表达,TPH1基因在苏尼特羊下丘脑和松果体中短光照表达量极显著高于长光照(P0.01),在苏尼特羊垂体中短光照表达量显著高于长光照(P0.05),在小尾寒羊垂体和卵巢中卵泡期显著低于黄体期(P0.05);TPH2基因在苏尼特羊卵巢组织长光照下的表达量显著高于短光照(P0.05),TPH2基因在小尾寒羊下丘脑组织中卵泡期的表达量极显著高于黄体期(P0.01)。小尾寒羊中TPH2基因g.107854166CT和g.1078541669CT 2个SNP位点关联分析表明,该2个位点与季节性发情性状和小尾寒羊第1、2以及第3胎产羔数均无显著关联(P0.05)。综上,TPH1和TPH2基因在苏尼特羊绵羊下丘脑和松果体中呈季节性光照节律差异表达,暗示其可能参与季节性发情上游基因的调控,而TPH2基因可能参与调控小尾寒羊下丘脑中激素分泌和卵巢发育,但g.107854166CT和g.1078541669CT不是调控季节性发情和小尾寒羊产羔数的关键位点。     

7种水稻育种亲本对福建省稻瘟病菌的抗病性分析

【目的】评价12S、M76A、闽香A、明兴A、延源A、福丰5A和福香1A7种水稻育种亲本对福建省稻瘟病的抗病性,为水稻抗病育种及抗病品种合理布局提供参考。【方法】采用田间自然诱发的方法,测定7种供试水稻育种亲本对水稻叶瘟和穗颈瘟的抗病性;并采用室内人工接种法,测定7种供试水稻育种亲本对水稻苗瘟的抗病性及对福建省稻瘟病菌4个主要致病型的抗性频率。【结果】M76A、明兴A、延源A、福丰5A及福香1A对苗瘟的抗性频率均大于75%,其中M76A、福丰5A、福香1A对叶瘟、穗颈瘟也均表现出较高的抗病性,而明兴A、延源A较感叶瘟和穗颈瘟,12S、闽香A较感苗瘟、叶瘟和穗颈瘟;明兴A、延源A、福丰5A对福建省稻瘟病菌4个主要致病型I34.1、I24.1、I36.1和I35.1菌株的抗性频率均较高,而M76A、福香1A分别对I24.1和I36.1菌株的抗性频率较低,12S对I34.1和I36.1 2个致病型菌株的抗性频率均较低,闽香A对I34.1、I36.1和I35.1 3个致病型菌株的抗性频率均较低。【结论】M76A、福丰5A和福香1A对福建省稻瘟病的抗病性较强,可作为抗瘟育种的候选亲本;明兴A、延源A、12S和闽香A则应与抗病性较强的恢复系杂交育种。     

水稻白叶枯病菌III型效应物基因hpaF与毒力相关

【目的】稻黄单胞杆菌水稻致病变种Xanthomonas oryzae pv. oryzae （Xoo）PXO99^A菌株中PXO_03420基因被注释为编码具有多个LRR的III型效应物基因hpaF,本研究旨在明确hpaF基因的功能,为完善Xoo III型效应物的研究提供一定的理论基础.【方法】通过同源双交换构建hpaF基因的缺失突变体,并通过表型分析、致病性试验和遗传互补对该基因的功能进行研究.【结果和结论】本研究发现,hpaF基因突变后对水稻日本晴品种的致病力降低了51.81%,减弱了细菌在非寄主植物蓖麻上的过敏反应.而带有hpaF全基因片段的pLAFR3能够恢复hpaF突变体的致病表型,结果表明hpaF基因与水稻白叶枯病菌的致病性相关.