稻瘟病菌效应蛋白与水稻互作研究现状及展望

水稻是世界上最重要的粮食作物之一，水稻安全生产关乎食品安全问题。由稻瘟病菌引起的稻瘟病是一种世界性的真菌病害，给水稻生产造成严重损失。相较于药物防治，抗病品种的培育与应用是控制该病害最为经济有效的方法。然而，田间稻瘟病菌群体复杂多样、杀菌剂过量施用、气候环境变化等因素造成小种变异迅速，品种的抗性往往只能维持 3~5 年。稻瘟病菌通过无毒基因的变异产生新的生理小种，逃逸或抑制水稻的免疫系统，实现侵染致病。目前已在稻瘟菌中鉴定出 26 个无毒基因，其中 14 个已被克隆，其在病原菌的侵染、定殖和干扰寄主免疫反应过程中发挥重要作用，稻瘟菌效应蛋白和水稻抗性蛋白的互作分子机理研究也不断深入。研究稻瘟菌的致病机理及其与水稻互作的分子机制有助于更好地理解病原菌的作用途径和植物抗病基因响应的免疫反应，以制定更高效、绿色的防治措施。本文综述了近年来稻瘟病菌效应蛋白在水稻细胞转运和分泌的过程、效应蛋白与抗病蛋白互作的研究进展和效应蛋白的区域性分布，讨论和展望了当前研究面临的机遇和 挑战，以期为水稻与稻瘟病菌互作的分子机理研究、抗病育种及病害防控策略提供借鉴。     

金钱松内生真菌抗植物病原真菌活性的研究

首次对金钱松内生真菌进行了分离,并以稻瘟霉(Pyriculariaoryza)P-2b活性筛选体系为筛选模型,以水稻纹枯病菌(Corticium sasakii)AS3.2872、亚麻刺盘孢(Colletotrichum lini)AS3.4486、禾谷镰孢(Fusarium graminearum)AS3.4598和棉灰星盘多毛孢菌(Pestalotia gossypii Hori)等4种常见植物病原真菌为指示菌,研究了金钱松内生真菌抗植物病原真菌活性菌株的抗菌能力。结果表明,金钱松内存在着大量具有抗稻瘟霉P-2b活性的内生真菌,JJ18,JJ28,JJ314和JJ323等4株活性菌株对指示菌表现出强烈的广谱抗菌能力,其中JJ314,JJ323可诱导稻瘟霉P-2b菌丝呈现明显的念珠状变形现象,表明这2株活性菌株代谢产物中可能含有低毒性抗真菌成分。金钱松内生真菌是潜在的杀菌生物农药资源。     

水稻3种重要病原真菌遗传多样性的研究进展

稻巨座壳菌(Magnaporthe oryzae)、瓜亡革菌(Thanatephorus cucumeris)和稻麦角菌(Claviceps virens)分别是引起稻瘟病、水稻纹枯病和稻曲病这3种重要水稻病害的病原真菌.文章简要介绍了真菌遗传多样性研究的意义,全面综述了近10年来这3种水稻重要病原真菌遗传多样性的国内外研究进展,并对该领域未来的研究方向进行了展望.     

反向遗传学及在稻瘟菌和镰孢菌功能基因研究中的应用

稻瘟菌是危害水稻生产的世界性病原菌,也是研究植物与病原菌互作系统的重要模式生物.镰孢菌是危害小麦等重要农作物的主要病原菌,且能产生真菌毒素而对农产品造成污染.随着稻瘟菌和镰孢菌全基因组测序成功,如何利用基因组序列来鉴定和分析基因功能成为当前主要挑战.反向遗传学方法为进一步研究稻瘟菌基因功能提供了重要基础.综述了基因敲除、插入突变、基因沉默以及定向诱导基因组局部突变等一些热点反向遗传学方法及其在稻瘟菌和镰孢菌功能基因组分析中的应用进展.     

稻瘟菌相关蛋白基因研究进展

稻瘟病(PyriculariaoryzaeSacc)是世界性的水稻病害,在我国已成为三大水稻病害之一,重病年能导致绝收。它是由子囊菌Magnaporthegrisea(Hebert)Barr[无性世代为Pyriculariagrisea(Cooke)Sacc]引起的广泛发生的重要水稻病害之一。水稻基因组和稻瘟病基因组测序工作的进展,为进一步从基因组水平认识水稻与稻瘟病菌相互作用的机制奠定了基础。介绍了稻瘟菌相关蛋白基因的研究进展,主要综述了几种稻瘟病致病相关基因、无毒基因,并简单介绍了稻瘟菌激活蛋白的研究进展。     

杂交水稻稻曲病原真菌的分离与鉴定

[目的]分离获得与鉴定引发杂交水稻稻曲病的病原真菌。[方法]通过微生物培养方法及多相分类鉴定技术,对引发杂交水稻稻曲病害的病原真菌进行分离与鉴定。[结果]该研究分离获得了引发稻曲病病害的绝对优势病原菌种,并鉴定为稻绿核菌(Ustilaginoidea virens)。[结论]该研究为进一步防治水稻稻曲病病原真菌与减少稻曲病病害发生奠定了科学基础。     

稻瘟菌相关蛋白基因研究进展

稻瘟病(Pyricularia oryzae Sacc)是世界性的水稻病害,在我国已成为三大水稻病害之一,重病年能导致绝收.它是由子囊菌Magnaporthe grisea(Hebert)Barr[无性世代为Pyricularia grisea(Cooke)Sacc]引起的广泛发生的重要水稻病害之一.水稻基因组和稻瘟病基因组测序工作的进展,为进一步从基因组水平认识水稻与稻瘟病菌相互作用的机制奠定了基础.介绍了稻瘟菌相关蛋白基因的研究进展,主要综述了几种稻瘟病致病相关基因、无毒基因,并简单介绍了稻瘟菌激活蛋白的研究进展.     

RHO1基因的HIGS表达载体构建及转基因水稻的抗病性分析

【目的】使用Gateway技术构建稻瘟菌RHO1基因寄主诱导的基因沉默(HIGS)表达载体,将其转化入水稻后,观察稻瘟菌对转基因水稻的致病力。【方法】利用PCR技术从稻瘟菌cDNA扩增RHO1基因,通过Gateway技术构建pBDL03-RHO1载体,电转化进入农杆菌AGL1;以水稻日本晴为材料,通过农杆菌介导的转化方法获得转基因水稻植株,并对其接种稻瘟菌,分析转基因水稻对稻瘟菌抗性。【结果】通过PCR扩增获得了RHO1基因片段,利用BP反应构建了入门载体pDONR 221-RHO1,采用LR反应构建了HIGS表达载体pBDL03-RHO1。通过农杆菌介导的转基因方法将HIGS载体转入了水稻中,并利用mCherry红色荧光观察和PCR扩增验证了转基因植株构建成功。接种试验结果表明,HIGS转基因植株对稻瘟菌的抗性提高。【结论】利用Gateway技术可以简单快速构建HIGS表达载体,表达RHO1的转基因水稻抗病性提高,表明RHO1介导的HIGS在水稻-稻瘟菌互作过程中可以发挥作用。     

两种海洋寡糖对植物病原真菌的抑制作用

在马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)培养基上,采用生长速率法研究了两种海洋寡糖(壳寡糖Ⅰ、卡拉胶寡糖)对水稻稻瘟菌Pyricularia oryzae、棉花黄萎菌Verticillium dahliae、小麦赤霉菌Fusarium graminearum和番茄灰霉菌Botrytis cinerea的体外抑菌作用。结果表明,聚合度为2~20的壳寡糖Ⅰ对供试的4种植物病原真菌均有一定的抑制作用,抑制强度随壳寡糖Ⅰ浓度的升高而增强,壳寡糖Ⅰ可明显抑制番茄灰霉菌菌丝的生长(EC50=680 mg/L)和孢子的萌发(EC50=162 mg/L);而聚合度低的壳寡糖Ⅱ(聚合度为2~10)对番茄灰霉菌菌丝的生长抑制作用较低;卡拉胶寡糖对3种植物病原真菌菌丝的生长不仅没有抑制作用,反而对水稻稻瘟菌和番茄灰霉菌菌丝的生长有明显促进作用。     

9种湘西植物甲醇提取物的抗真菌活性

以植物病原真菌荔枝霜疫霉菌(Peronophthora litchii)、稻瘟菌(Magnaporthe grisea)和香蕉炭疽菌(Colletotrichum musae)为供试菌,对采自湖南湘西地区的9种植物甲醇提取物的抗真菌活性进行了测试.结果表明,在0.01 g/mL的条件下,荔枝草(Salvia pleseian)提取物对荔枝霜疫霉菌菌丝生长的抑制率为84.16%,对稻瘟菌和香蕉炭疽菌的抑制率也分别达到74.86%和64.84%;对稻瘟菌抑制率较高的植物分别是豆薯子(Pachyrhizus erosus)(90.41%)、荔枝草(74.86%)和泽漆草(Euphorsia helioscopia)(66.32%).     

稻瘟病菌多样性研究进展

稻瘟病菌是引起水稻稻瘟病的一种真菌。稻瘟病菌致病性的深入研究,对抗性育种工作具有重要的指导意义。本文综述了稻瘟病菌生理小种的鉴定、谱系的划分及分子生物学相关研究的主要进展。     

水稻稻瘟病菌研究进展

综述了水稻稻瘟病菌的研究进展 ,包括生理小种的鉴别、命名及演变 ,病菌致病性变异的原因及遗传、菌株的多样性以及病菌侵染与为害的机理。     

安徽稻区稻瘟病菌生理小种的鉴定

稻瘟病菌的致病性分化严重,生理小种多、变化快,是水稻抗病品种容易丧失抗性而沦为感病品种的主要原因之一。笔者用中国统一鉴别品种对2002年安徽稻区308个稻瘟病菌的单孢菌株进行了生理小种的活体和离体鉴定,结果表明:两种鉴定方法的鉴定结果基本一致,稻瘟病菌ZA、ZB、ZC、ZD、ZE、ZF、ZG和ZH等8个群在安徽省均有分布,但其优势群为ZB群,ZB13和ZB15为优势小种;优势小种在不同水稻品种上出现的频率存在一定差异。在供试的四种保鲜剂中,以6-BA保鲜效果最好,对离体稻叶接种稻瘟病菌后病情的发展也无明显的抑制作用,适合于稻瘟病菌的离体接种。     

水稻稻瘟病病菌研究进展

稻瘟病菌（Phyricularia grisea （Cooke） Sacc.）是全球水稻产区最为流行、最具有破坏性的病原体,也是研究病原菌和寄主互作的主要模式病原菌。世界各国科学家对稻瘟病菌全面系统地进行了研究。就稻瘟病菌致病性分化、致病性和遗传宗谱的关系、稻瘟病菌功能基因和基因组的研究进行了归纳论述。     

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.     

稻瘟病菌细菌人工染色体（BAC）基因组文库的构建

 稻瘟病菌是一种重要的植物病原菌,同时又是研究植物和病原物之间相互关系的一个重要试验系统。实验通过采用95-23-4a稻瘟病菌株经提取纯化得到该稻瘟病菌的细胞核基因组总DNA,用限制性内切酶部分酶解后,与经末端去磷酸化处理过的pCUGIBAC1质粒载体按一定摩尔比例相互连接,通过转化E.coli DH10B感受态细胞进而通过蓝白斑筛选挑取白色克隆从而构建了95-23-4a稻瘟病菌株的细菌人工染色体（BAC）基因组文库。通过进行酶切检测及Southern杂交分析后确定所构建的BAC文库平均插入片段29.1 kb,该文库覆盖7.4倍基因组,此基因组文库的构建为该菌致病相关基因的克隆奠定了基础。     

稻瘟菌若干T-DNA插入突变体初步分析

为揭示稻瘟菌致病分子机制,创建了该菌T-DNA插入突变体库．部分突变体经表型分析,获得3个生长发育及致病性同时发生变异,5个生长发育正常但致病性变异及2个生长发育变异但致病性正常的突变体；以TAIL-PCR方法获得了这些突变体T-DNA插入位点及其边界序列,并用生物信息方法对被T-DNA标签的基因进行了分析,为进一步研究这些基因的功能提供了重要信息．     

黑龙江省稻瘟病菌生理小种的鉴定

以中国鉴别品种、日本清泽粳型单基因系鉴别品种和中国单基因近等基因系鉴别品种为试验材料,对黑龙江省139个菌株进行鉴定研究,并通过这3套鉴别品种对黑龙江省稻瘟病菌生理小种的鉴别作用进行了评价。结果表明：139个稻瘟病菌株被中国7个鉴别品种划分为6群14个小种,被日本清泽12个单基因系鉴别品种划分成58个小种,被中国6个单基因近等基因系鉴别品种分成26个小种;日本清泽单基因系鉴别品种和中国单基因近等基因系鉴别品种鉴别作用优于中国统一的7个鉴别品种,鉴别作用明显;在黑龙江省可用于抗病育种的基因有Pi-zt、Pi-b和Pi-t;在黑龙江省应该提倡应用中国单基因近等基因系鉴别品种进行稻瘟病菌生理小种鉴定。     

POR6与MGR586同源性及其所揭示的稻瘟病菌DNA指纹特征之比较(英文)

Ｓｏｕｔｈｅｒｎｂｌｏｔ分析明确了稻瘟病菌重复序列ＰＯＲ６与ＭＧＲ５８６没有同源性．进一步以ＰＯＲ６与ＭＧＲ５８６为探针,比较分析了稻瘟病菌基因组ＤＮＡ指纹,表明两者所揭示的ＤＮＡ指纹特征不同,但依据其指纹相似性所进行的谱系分析结果却有相同的趋势,而且ＰＯＲ６－ＥｃｏＲＩ组合在５．１～１４．９ｋｂ之间比ＭＧＲ５８６－ＥｃｏＲＩ揭示的ＤＮＡ指纹更丰富,说明除了ＭＧＲ５８６外,ＰＯＲ６也是稻瘟病菌群体遗传结构研究的理想标记．     

水稻稻瘟病抗性基因的研究

水稻稻瘟病是由子囊菌Magnaporthe grisea(无性世代为Phyricularia grisea)引起的广泛性灾害。选育抗稻瘟病品种是防治稻瘟病行之有效的方法之一。通过总结稻瘟病菌与水稻之间的相互作用机理,DNA分子标记的开发与应用,稻瘟病抗性基因定位、克隆与分离及其功能表达等相关方面的研究进展,展望了水稻稻瘟病抗性基因的研究方向。