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。     

福建省稻瘟病菌致病性及其无毒基因分析

利用41个已知抗性基因水稻品种测定2003—2006年从福建省闽东、闽南、闽西、闽北和闽中5个主要稻区采集分离的87个稻瘟病单孢菌株的致病性。结果表明,福建省稻瘟病菌群体含有与所有测试抗病基因相应的无毒基因,其中66.67%的稻瘟病菌株表现较强致病力。病菌群体对水稻抗病基因Pi-d2、Pi-k(1)、Pi-km、Pi-kh、Pi-1(1)、Pi-z5(1)、Pi-z5(2)和Pi-1(2)的毒力频率均低于10%,提示这些抗病基因在福建省可作抗源使用。2003—2006年福建省稻瘟病菌群体中分别出现了40、37、36和38个无毒基因,其中有34个无毒基因在各年份均有分布,有30个无毒基因在5个主要稻区均有分布,Avr-a(2)、Avr-3(2)、Avr-ks、Avr-4b、Avr-b、Avr-kp(C)、Avr-km(C)、Avr-ta(C)、Avr-11(C)、Avr-19(t)、Avr-t和Avr-a(1)无毒基因的出现频率均低于30%,提示与之相对应的抗病基因在福建省水稻品种抗稻瘟病育种中应慎用。含有17、14、23、18和16个无毒基因组合的病菌较多,其组合频率分别为13.79%、10.34%、9.20%、8.05%和8.05%。     

水稻主要抗瘟基因品系对江西省稻瘟病菌分离株系的抗性分析

为明确30个水稻抗瘟基因品系在江西水稻育种中的应用价值,利用2006—2012年分离自江西主要稻区的381个稻瘟病菌株,在抗瘟基因品系苗期喷雾接种,通过供试品系对稻瘟病菌的抗感反应来明确其抗病性。Pi-z^t、Pi-k、Pi-1（1）、Pi-z⁵、Pi-k（C）、Pi-k^p和Pi-9（t）7个水稻抗瘟基因对江西省稻瘟病菌群体表现出较高的抗性频率,其值分别为85.11%、82.95%、71.12%、68.69%、63.53%、62.61%和61.09%,且这7个抗瘟基因对ZG1、ZC15和ZB31小种的稻瘟病菌株的抗性频率均比其它小种菌株高。将抗瘟品系与稻瘟病菌接种反应结果转化为“0-1”模式进行聚类分析,7个抗性频率较高的抗瘟基因被划分为Pi-z^t、Pi-z⁵、Pi-9（t）和Pi-k、Pi-1（1）、Pi-k（C）、Pi-k^p两组不同的抗病类型品系。     

江西省稻瘟病菌的致病性分化

应用30个水稻抗稻瘟病近等基因系或单基因系及7个中国鉴别寄主,于水稻苗期接种,测定2006-2008年从江西省水稻产区分离的195个稻瘟病单孢菌株的致病性.结果表明,江西省稻瘟病菌以广谱致病性的菌株为主,将致病率按PF<30%、30%≤PF<50%、50%≤PF<70%和PF≥70%4区段划分,各区段菌株所占的比例分别为0、8.72%、31.28%和60.00%;病菌群体对所测定的30个抗瘟基因均表现出毒性,毒力频率为17.95%～100%,表现出较低毒力频率的水稻抗瘟基因是pi-z~t、PI-1(1)、PI-z~5和Pi-k,其毒力频率分别为17.95%、26.67%、27.46%和29.23%.此外,江西省稻瘟病菌含6群40个生理小种,在稻瘟病流行的2006年,主要的优势小种为ZB_(13)和ZA_1;在稻瘟病发生较轻的2007年和2008年,优势小种均为ZB_(15)和ZB_(13).进一步分析表明,同一优势小种内的不同菌株存在明显的致病性分化,28个ZB_(13)菌株对30个抗瘟基因的致病率为50.00%～96.67%,26个ZB_(15)菌株的致病率为46.67%-86.67%.对ZB_(13)与ZB_(15)菌株的聚类分析发现,毒力频率相近的菌株致病相似性差异很大.     

水稻品种抗稻瘟病分析及基因聚合抗性改良

为了解水稻品种抗瘟性及基因聚合改良的情况,通过喷雾和离体划伤接种法对黑龙江省20个水稻品种和16个外源抗瘟基因的抗性频率及6个主要水稻品种含有的抗瘟基因型进行了分析。结果表明,20个水稻品种抗性频率介于10.89%~68.32%之间,垦稻12抗性最低,龙粳40抗性最高;16个抗瘟基因抗性频率介于0~50.50%之间,Pi-sh、Pi-19和Pi-k~m基因抗性最低,Pi-z~t抗性最高;在联合抗病性方式下,龙粳40龙粳31和龙粳40龙稻14组合抗性改良效果略好;20个水稻品种的抗性相似系数介于0.24~0.75之间,在0.40水平上将其划分为5个类群;6个水稻品种共检测到抗瘟基因11个,Pi-1基因出现频率最高;在基因聚合方式下,龙粳39聚合后抗性最高,龙稻13聚合后抗性升幅最大。综合分析,供试水稻品种及单基因系品种抗性表现较差,基因聚合方式对水稻品种的抗性改良效果明显优于联合抗病性方式。     

水直播条件下黑龙江省不同稻区稻瘟病菌致病性分析

为明确水直播条件下黑龙江省不同稻区稻瘟病菌Magnaporthe oryzae的致病性分化情况,以24个抗瘟单基因系品种为寄主,来源于2017—2018年黑龙江省水直播稻田的242株稻瘟病菌菌株为接种体,采用离体划伤方法接种,记录病斑反应型,计算有效致病菌株率和抗性频率,并进行聚类分析。结果显示,在水直播条件下,2017年,黑龙江省南部和中东部稻区稻瘟病菌菌株对抗瘟单基因系品种的有效致病菌株率介于8.33%~95.83%和20.83%~95.83%之间,无毒基因出现频率分别为575次和622次;2018年,南部和中东部稻区稻瘟病菌菌株对鉴别体系的有效致病菌株率介于29.17%~95.83%和20.83%~91.67%之间,无毒基因出现频率分别为536次和571次。2017年,黑龙江省南部和中东部稻区稻瘟病菌菌株的致病性相似系数介于0.15~1.00和0.14~1.00之间,以致病性相似系数0.40为阈值,可将菌株分别划分为5个类群和6个类群;2018年,南部和中东部稻区菌株的致病性相似系数介于0.15~0.93和0.26~1.00之间,以致病性相似系数0.40为阈值,可将菌株分别划分为5个类群和4个类群。2017年,抗瘟单基因系品种对黑龙江省南部和中东部稻区稻瘟病菌菌株的抗性频率介于11.29%~88.71%和10.77%~86.15%之间,其中抗瘟单基因系品种IRBL9-W（Pi-9）和IRBLz5-CA（Pi-z5）抗性表现最好;2018年,抗瘟单基因系品种对南部和中东部稻区菌株的抗性频率介于10.34%~82.67%和15.79%~85.96%之间,其中抗瘟单基因系品种IRBL9-W（Pi-9）和IRBLz5-CA（Pi-z5）抗性表现最好。表明水直播条件下黑龙江省稻瘟病菌致病性分化剧烈,稻瘟病菌整体致病力较强,但仍有部分水稻种质抗性较好且相对稳定,基因聚合后抗性会得到进一步提升。     

源于水稻品种空育163的稻瘟病菌菌株致病性分析

 为分析相同遗传背景下稻瘟病菌致病性变化情况,利用24个水稻单基因系品种为评价体系,通过喷雾接种的方式,对36个以空育163为哺育品种的稻瘟病菌株进行了分析,得出以下结论:1、供试菌株致病力强,对24个抗瘟基因的致病率在36.11%~100%之间,平均致病率77.51%,逐年增强趋势明显。2、供试菌株致病性分化严重,相似系数在0.00~1.00之间,在相似系数0.50水平上,共划分为29个类群,优势类群菌株占总菌株的13.89%。3、24个抗瘟基因对供试菌株抗谱在5.56%~56.48%之间,Pi-k^m抗谱最窄, Pi-9(t)抗谱最宽;在基因搭配前提下,Pi-9(t)& Pi-12(t)组合和 Pi-9(t)& Pi-11组合效果略好。总体分析,供试菌株致病力和致病性分化都处于较高水平,目前缺少高效抗源加以控制。     

湖南桃江病圃稻瘟病菌对24个水稻抗稻瘟基因的毒性分析

稻瘟病是水稻生产上的重要病害,了解稻瘟病菌群体毒性组成是水稻抗病品种合理布局的重要基础。2012-2015年从湖南桃江病圃中不含已知抗瘟基因的水稻品种‘丽江新团黑谷’上成功分离出351个稻瘟病菌单孢菌株,在温室于水稻5叶期采用离体接种法测定了其对24个水稻抗稻瘟病单基因系的毒性,结果表明,病圃中稻瘟病菌以广谱强致病性的菌株为主,病菌对不同抗瘟基因的毒力频率在50.56%~96.67%之间,而不同年度间对24个抗性基因均具毒性的菌株出现频率在0~15%之间。对2015年的每2个抗瘟基因的联合毒力分析表明,基因两两搭配后的联合抗病系数最高、联合致病系数最低的组合是Pi-3*Pi-k(RAC=0.19,PAC=0.43)。     

水稻品种对稻瘟病菌慢瘟抗性的研究

1985—1987年,以HA-4、Ba-90-2、红突31、HA84494、1952、V/38、837及早选4号为供试品种,研究了水稻品种的慢瘟抗性。结果表明,病斑大小、单位病斑的产孢量、最终百分病叶面积及病害进展曲线下的面积是慢瘟抗性的4个有效组分。4个组分问彼此高度相关(r=0.8082-0.9741)。就4个慢瘟组分对8个品种作聚类分析,可将供试品种划为8类。HA-4、Ba-90-2、红突31、HA84494及1952为慢瘟品种,V/38为中慢品种,837及早选4号为速瘟品种。以ZC_(15)为代表菌研究的慢瘟品种,对ZC_(13)、ZE_3、ZF_1及ZG_1 4个生理小种呈类似的慢瘟反应,在田间自然诱发试验里,也皆表现为抗病。室内外慢瘟性研究结果高度相关(r=0.9972)。     

吉林省主栽水稻品种抗瘟性评价及抗瘟基因型鉴定

 为明确吉林省主栽水稻品种的抗瘟性和抗瘟基因型,选用了一套已明确其无毒基因组成的稻瘟病菌标准菌株对吉林省68个主栽水稻品种进行喷雾和离体划伤接种试验。结果表明,68个品种的抗瘟能力存在较大差异,中抗以上抗病品种达到44个,占供试品种的64.7％;抗瘟基因推导结果结合特异性分子标记检测表明,Pita、Pia、Pish、Pita2、Pib和Pi9等6个基因为吉林省主栽水稻品种中主要的抗瘟基因,并且品种中含有的抗瘟基因数量与抗瘟能力呈正相关;根据结果推测,测试的所有品种中可能不含有Pi2、Pikh、Pikm、Pi11和Pi12基因。本研究揭示了吉林省近年主栽水稻品种的抗瘟能力和抗瘟基因组成,明确了吉林稻区主效抗瘟基因和基因聚合对稻瘟病的抗性贡献,为进一步培育广谱持久抗瘟品种和合理布局抗病品种提供了重要参考。     

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。     

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。     

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%,...     

西南地区稻瘟病菌群体遗传多样性分析

为明确西南地区稻瘟病菌Magnaporthe grisea(Hebert)Barr群体遗传结构及其多样性水平,选用13对SSR引物对来自18个县(市)的221个稻瘟病菌单孢菌株进行PCR扩增,利用最长距离法和生物学软件进行聚类分析和群体遗传多样性分析。结果显示,13对SSR引物均能扩增出一条大小相同且清晰的条带,多态位点百分率高达100%。221个菌株在0.16相异水平上可划分为13个遗传宗谱,宗谱SCL01含205个菌株,占总菌株数的92.76%,为优势宗谱;宗谱SCL02~SCL013为劣势宗谱,差异极大。在群体水平上,菌源丰富的8个区域稻瘟病菌群体的Nei’s基因多样性指数为0.2133,Shannon信息指数为0.3588,具有丰富的遗传多样性,且群体间差异较大;这8个种群基于UPGMA法大都聚为一类,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0.2518,存在一定的遗传分化,且群体内多样性大于群体间,总遗传变异的59.37%存在于群体内。总体上,西南地区稻瘟病菌群体结构既有明显的优势宗谱,又存在许多复杂多变的特异性小宗谱,具有丰富的遗传多样性,与地理分布关系较为密切。     

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。     

广东省主栽水稻品种稻瘟病主效抗性基因的鉴定及分析

利用稻瘟病抗性基因进行抗病新品种的培育是控制稻瘟病害最经济、有效的措施。为了明确当前广东省水稻稻瘟病抗性基因的分布特点,本研究利用Pi1、Pi2、Pi9、Pib、Pita等5个已克隆主效抗稻瘟病基因的分子标记,结合叶瘟和穗颈瘟自然抗性鉴定,对70份广东省主栽水稻品种和骨干亲本抗稻瘟病基因的组成进行了分析。结果显示,含有Pi2抗性基因的水稻品种有10份(占14.3%),抗性贡献率显著;Pib和Pita的检出率较高,分别为42份(60%)和37份(52.9%),但对广东省稻瘟病菌的抗性较弱;未检测到上述已知主效抗稻瘟病基因的有13份(18.6%),表现为感稻瘟病;全部供试材料均未检测到含有Pi1和Pi9抗性基因。本研究揭示了广东省主栽水稻品种和骨干亲本抗稻瘟病基因的组成及其对稻瘟病抗性的贡献,为华南稻区抗病新品种的培育提供重要参考。     

广东省主栽水稻品种稻瘟病主效抗性基因的鉴定及分析

 利用稻瘟病抗性基因进行抗病新品种的培育是控制稻瘟病害最经济、有效的措施。为了明确当前广东省水稻稻瘟病抗性基因的分布特点,本研究利用Pi1、Pi2、Pi9、Pib、Pita等5个已克隆主效抗稻瘟病基因的分子标记,结合叶瘟和穗颈瘟自然抗性鉴定,对70份广东省主栽水稻品种和骨干亲本抗稻瘟病基因的组成进行了分析。结果显示,含有Pi2抗性基因的水稻品种有10份(占14.3%),抗性贡献率显著;Pib和Pita的检出率较高,分别为42份(60%)和37份(52.9%),但对广东省稻瘟病菌的抗性较弱;未检测到上述已知主效抗稻瘟病基因的有13份(18.6%),表现为感稻瘟病;全部供试材料均未检测到含有Pi1和Pi9抗性基因。本研究揭示了广东省主栽水稻品种和骨干亲本抗稻瘟病基因的组成及其对稻瘟病抗性的贡献,为华南稻区抗病新品种的培育提供重要参考。