水稻地方品种‘月亮谷’纯系对田间稻瘟病菌的选择

云南元阳哈尼梯田稻作模式是水稻可持续生产模式之一。尽管梯田地理条件适合稻瘟病的发生,但地方品种‘月亮谷’在超百年的种植历史上未有稻瘟病大发生的记载,其原因值得探索。为了解‘月亮谷’不同抗性品系对环境中稻瘟病菌的选择作用,以‘月亮谷’单粒传纯系为材料,通过孢子捕捉法和常规病组织分离法采集稻瘟菌株,进行人工培养、表型观察,接种测定了这些稻瘟菌菌株对25个抗稻瘟病单基因近等基因系的致病型。结果表明,梯田环境空气中采集的稻瘟菌孢子菌落形态呈放射状,菌落疏松,生长在培养基浅表,产孢量总体差异不明显,黑色素颜色较浅;从水稻感病组织上分离到的稻瘟菌菌落呈地毯状,菌落紧密,匍匐在培养基表面,产孢量个体差异较大(P0.05),黑色素颜色较深。测定的稻瘟菌菌株对25个近等基因系都有致病性,联合致病性在12.0%~56.0%之间。来自环境空气中的菌株的平均联合致病性(24.8%)低于分离自‘月亮谷’纯系的菌株(38.4%)。进一步分析显示,稻瘟菌株联合致病性与其菌丝生长速率、产孢量相关性不明显;但与黑色素合成存在一定关联,颜色越深,致病性越强,来源于‘月亮谷’不同品系上的菌株致病性强于环境空气中的菌株。上述结果表明,元阳哈尼梯田环境中的稻瘟菌群体与‘月亮谷’纯系上分离到的稻瘟菌群体存在较大差异。     

辽宁省稻瘟病菌对稻瘟灵的抗性监测及其对稻瘟病的田间防治效果

为明确辽宁省水稻稻瘟病菌Magnaporthe oryzae对稻瘟灵的抗性水平及变化动态,本研究于2017—2019年自辽宁省6个市的6个稻区采集并分离获得187株稻瘟病菌,利用菌丝生长速率法测定这187株稻瘟病菌菌株对稻瘟灵的敏感性及抗性,并采用茎叶喷雾法测定稻瘟灵对水稻稻瘟病的田间防治效果以及该药剂与其它药剂的交互抗性。结果表明：供试187株稻瘟病菌菌株对稻瘟灵的EC₅₀范围为0.94~34.96 μg/mL,左侧正态分布峰内EC₅₀平均值为5.05 μg/mL,稻瘟病菌对稻瘟灵的敏感性分布频率不符合正态分布,表明菌群中已经出现对稻瘟灵敏感性下降的亚群体。187株稻瘟病菌菌株对稻瘟灵的平均抗性倍数为3.70,抗性菌株出现频率为55.61%,平均抗性指数为0.40,抗性水平呈逐年增加趋势。2017—2019年稻瘟灵对水稻叶瘟病的防治效果分别为82.97%、78.86%和81.36%,对水稻穗颈瘟的防治效果分别为79.81%、77.68%和80.20%,说明在现有防控手段下未产生高水平抗性群体。稻瘟灵与肟菌酯、戊唑醇之间无交互抗性。与不同药剂轮换使用的前提下,稻瘟灵仍可作为主要药剂防治稻瘟病。     

稻瘟菌群体中dsRNA的多样性及稻瘟菌菌株QSP5中病毒对寄主生物学性状影响的研究

 真菌病毒在真菌中广泛存在,一些真菌病毒可以影响病原真菌营养生长、产孢和色素形成等性状。本文研究了真菌病毒在水稻稻瘟菌中的多样性以及其对寄主生物学性状的影响。采用单孢分离的方法从发病水稻叶片上分离获得了120个稻瘟菌菌株,其中约52%携带dsRNA片段。菌株QSP5被2个基因组为dsRNA的病毒即产黄青霉病毒1-C(Magnaporthe oryzae chrysovirus 1-C, MoCV1-C)和稻瘟菌病毒3(M. oryzae virus 3, MoV3)所侵染。对菌株QSP5进行单个的分生孢子纯化,获得了仅携带MoV3的菌株QSP5-9。菌株QSP5与QSP5-9的产孢量、菌丝形态以及菌落形态存在明显差异,经研究推测MoCV1-C与菌株QSP5 的产孢能力衰退、菌丝生长和产色素异常相关。同时对MoV3的稳定性进行了初步的研究。从稻瘟菌菌株QSP5获得了100个单孢分离物,通过对随机挑选的40个单孢分离物进行检测,结果表明这些分离物100%携带MoV3,只有部分单孢分离物携带MoCV1-C。另外,从稻瘟菌菌株QSP5-9获得了94个单孢分离物,对随机挑选的45个单孢分离物进行检测,结果表明这些分离物中均含有与菌株QSP5-9大小相同的dsRNA片段。根据以上结果推定MoV3在稻瘟菌菌株QSP5和QSP5-9及其无性后代中具有一定的稳定性。     

江苏省稻瘟病菌对稻瘟灵的抗药性监测及特性分析

 近几年我国山东省、黑龙江省、辽宁省等多地稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)已对稻瘟灵杀菌剂产生了抗药性。江苏省是我国水稻生产大省,为明确江苏省稻瘟病菌对稻瘟灵的敏感性,本研究分离了2019年采自江苏省6个地区的稻瘟病菌单孢菌株101株,监测到13株稻瘟病菌为稻瘟灵的抗药性菌株,全省稻瘟病菌对稻瘟灵的抗性频率为12.9%。除仪征市未监测到抗药性菌株外,其他5个地区徐州市、淮安市、连云港市、东台市以及宜兴市稻瘟病菌对稻瘟灵的抗性频率分别为40.0%、33.3%、11.5%、5.0%和5.9%。利用菌丝生长速率法对其进行了敏感性测定,结果表明,这13株抗药性菌株的EC₅₀值为15.0~20.6 mg·L^-1,其抗性水平在3.6~5.0之间,均表现为低抗水平。进一步对筛选到的稻瘟灵抗性菌株适合度分析发现,只有2株抗性菌株2019-33和2019-45适合度降低,其余抗性菌株均无明显变化。这13株抗性菌株与嘧菌酯、咪鲜胺以及稻瘟酰胺均不存在交互抗性,且抗性相关基因MoIRR未发生任何位点突变。     

不同稻区稻瘟病菌致病型变异及基于MAS的品种对稻瘟病的抗性鉴定

稻瘟病是影响水稻生产的重要病害。监测田间稻瘟病菌菌群致病型的组成是有效推行利用抗病品种抗瘟策略的必须环节。本研究采集2015年湖北省10个稻作区的穗颈瘟标本,以单基因鉴别品系对分离得到的菌群进行致病型的测定,并分区进行品种的抗瘟性鉴定,结果表明,不同稻作区菌群致病型的组成存在差异,品种对不同稻作区菌群的抗性明显不同,单基因品系中9个抗性基因在湖北稻区受侵染程度也存在明显差异。     

稻瘟病抗性分子机制及抗病育种策略研究进展

由稻瘟菌侵染引起的稻瘟病是威胁水稻安全生产最严重的真菌病害之一。鉴定克隆水稻抗稻瘟病基因, 系统深入研究稻瘟菌与水稻的相互作用, 揭示水稻的抗病机制, 进而创制推广抗稻瘟病新材料, 对确保粮食安全具有重要意义。本文总结了近10年来稻瘟病抗病基因和感病基因的鉴定、分子机理解析和应用等进展, 总结归纳了抗病基因聚合、分子设计育种、感病基因编辑、抗病基因的病原诱导表达等抗病育种主要策略。最后提出充分利用种质资源, 利用新技术挖掘新基因及创制新材料, 深入研究叶瘟和穗瘟抗病机制差异等是稻瘟病抗病育种下一步重点研究方向和新挑战。     

PWL基因家族在黑龙江省水稻稻瘟病菌中的分布与变异

根据已公布的PWL家族基因序列设计4对特异性引物, 对329个采自2016年及2017年黑龙江省各稻区的水稻稻瘟病菌单孢菌株DNA进行PCR扩增与序列分析, 研究了水稻稻瘟病菌中PWL家族基因的组成及变异特征?结果显示, PWL2与PWL4在黑龙江省各稻区稻瘟菌中均有分布且稳定存在, 出现频率分别为73.86%与73.25%; PWL3出现频率为40.73%; PWL1在329个菌株DNA中均未扩增出目的条带, 再次验证了PWL1在水稻的稻瘟病菌中显示为完全缺失?对部分菌株的PCR产物进行测序分析发现, PWL2?PWL3和PWL4基因编码区在黑龙江省水稻稻瘟病菌株中的主要变异为点突变, 且引起氨基酸的突变?     

山东省稻瘟病病菌对稻瘟灵的敏感性研究

为明确山东省稻瘟病病菌对稻瘟灵的敏感性,利用菌丝生长速率法,对2017年从山东省主要稻区收集并分离的44个稻瘟病病菌单孢菌株进行了稻瘟灵的敏感性研究。结果表明,稻瘟灵对山东省稻瘟病病菌的抑制中浓度EC50为0.96~62.39μg/mL,敏感性差异达64.99倍;省内各地区平均EC50为2.35~9.75μg/mL,敏感性差异达4.15倍。全省敏感菌株出现频率为54.55%,低抗菌株出现频率为36.36%,中抗菌株出现频率为6.82%,高抗菌株出现频率为2.27%。稻瘟灵仍可作为山东省防治水稻稻瘟病的有效药剂。     

水稻地方品种不同品系对田间稻瘟病菌群体遗传多样性的影响

‘月亮谷’是云南元阳梯田种植面积最大的地方籼稻品种,种植历史逾百年仍保持对稻瘟菌较稳定的田间抗性,我们猜测其原因与‘月亮谷’-稻瘟菌的群体互作有关。为此,本研究采用群体遗传学研究方法,利用稻瘟菌16对SSR引物,对从‘月亮谷’不同单粒传纯系、‘月亮谷’自然群体、现代品种‘合系22-2’及云南元阳哈尼梯田环境中分离到的稻瘟菌进行遗传多样性分析,以了解不同‘月亮谷’纯系对稻瘟菌群体遗传结构的影响。结果显示,来源于梯田环境的稻瘟菌与不同水稻品种(系)的稻瘟菌群体遗传结构差异明显,梯田环境：Ht=0.160 3,I=0.323 8;水稻寄主群体：Ht=0.092 9,I=0.200 9。而且,分离自不同水稻品种(系)的稻瘟菌群体遗传结构差异也较大,Shannon’s遗传多样性指数、Nei基因多样性指数和PIC的总体趋势是：‘月亮谷’感病纯系(L4、L3)>‘月亮谷’自然群体(G5)>‘月亮谷’抗病纯系(L1、L2)>‘合系22-2’(H6)。基于neighbor-joining的聚类分析发现,从环境(Y)中挑选的30株稻瘟菌和6个不同水稻寄主材料上分离到的稻瘟菌群体在相同相似...     

乙烯信号传导途径因子OsEIL 6调控水稻抗稻瘟病反应

稻瘟病(rice blast)是水稻生产上最严重的病害之一。抗病相关基因的挖掘对稻瘟病的防治具有重要意义。研究表明植物EIN3/EIL家族基因在抗病过程中发挥着重要作用。本研究采用RNAi技术探究OsEIL6参与的水稻抗稻瘟病反应。稻瘟菌侵染时基因表达谱检测结果表明,OsEIL6在水稻和稻瘟菌非亲和组合中受到诱导表达。稻瘟菌接种结果显示,水稻OsEIL6沉默株系和野生型植株‘TG394’相比抗性下降;实时荧光定量RT-PCR结果分析表明,OsEIL6的表达量下降导致乙烯合成途径中OsACO1和乙烯信号传导途径的OsERF063和OsERF073的转录水平下降。亚细胞定位研究发现该基因定位于水稻细胞质。OsEIL6沉默株系中ROS合成途径标记基因OsrbohA和OsrbohB的表达量均明显下调,表明该基因可能通过影响ROS的合成调控水稻抗稻瘟病反应。本研究结果将有助于进一步揭示OsEIL6参与的乙烯信号传导途径介导的水稻抗稻瘟病反应机制。     

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。     

辽宁省稻瘟病菌对肟菌酯敏感性监测

为了明确稻瘟病菌对肟菌酯的敏感性,利用菌丝生长速率法测定了 2018～2019年辽宁省11个水稻产区分离的220株稻瘟病菌对肟菌酯的敏感性,并在此基础上对供试菌株的抗药性水平进行了分析.结果表明:稻瘟病菌对肟菌酯的EC50值分布范围为0.0111～0.4983 μg·mL-1,敏感性差异达44.89倍.220株稻瘟病菌...     

稻瘟病菌几丁质结合蛋白MoChtbp1的功能初步研究

 稻瘟病是一种由子囊真菌稻瘟病菌引起的危害粮食安全的世界性病害。多数效应蛋白对于稻瘟病菌的毒力起到重要作用,在与寄主植物的相互作用中至关重要,因此,筛选并鉴定稻瘟病菌效应蛋白,阐释其基因功能对于稻瘟病的防治具有重要意义。本研究根据已有的稻瘟病菌效应蛋白相关研究方法以及生物信息学软件筛选出了一个几丁质结合蛋白MoChtbp1,进一步利用叶鞘细胞—效应子分泌荧光表达观察体系确定MoChtbp1是一个质外体效应子。利用同源重组的方法敲除MoChtBP1,发现MoChtBP1的缺失不会影响稻瘟病菌在生长、产孢以及附着胞形成等方面的能力,但会导致其致病能力明显减弱。本文结果将为新的抗病水稻选种育种提供实验材料及理论依据。     

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。     

特基拉芽胞杆菌JN-369抗菌粗蛋白的理化性质和抑菌效果

特基拉芽胞杆菌Bacillus tequilensis JN-369是1株对稻瘟病菌Magnaporthe oryzae有较好拮抗作用的植物内生细菌,其发酵液经硫酸铵沉淀后得到抗菌粗蛋白。为明确菌株JN-369抗菌粗蛋白的抑菌机理,首先确定了该抗菌粗蛋白抑菌谱、热稳定性、酸碱稳定性、紫外稳定性以及酶稳定性,并观察研究了抗菌粗蛋白对稻瘟病菌菌丝和分生孢子的抑制作用。并采用针刺离体接种法测定了40%稻瘟灵EC、25%三环唑WP及不同浓度JN-369抗菌粗蛋白对水稻稻瘟病的拮抗效果。结果表明：菌株JN-369抗菌粗蛋白抑菌谱广,对葡萄灰霉病菌、草莓灰霉病菌和水稻稻瘟病菌等13种植物病原真菌及卵菌表现出抑制作用,而对油菜菌核病菌没有抑制作用;该粗蛋白理化性质相对稳定,具有应用于粮食作物生物防治的潜力;对稻瘟病菌的菌丝生长和分生孢子萌发有双重抑制作用,能使病原菌菌丝细胞膨大,并可抑制病菌分生孢子的萌发;离体防效试验显示,供试杀菌剂对水稻稻瘟病均有显著的拮抗效果,菌株JN-369抗菌粗蛋白在浓度为50～100 μg/mL时对稻瘟病的拮抗效果最好,该菌株有望开发为防治稻瘟病的生防菌株。     

水稻稻瘟病拮抗稀有放线菌的筛选及防治效果

为获得对水稻稻瘟病菌具有良好抑菌效果的稀有放线菌，从红豆杉根际土壤样品中分离获得11株放线菌，筛选出对水稻稻瘟病菌抑菌效果最好的菌株ST7—2，抑菌率为79.88%，经形态特征、生理生化特征观察和16S rRNA、recA、gyrB、rpoB序列分析，确定菌株ST7—2为杀结节链霉菌Streptomyces tubercidicus。菌株ST7—2对水稻稻瘟病菌Magnaporthe oryzae、大豆炭疽病菌Colletotrichum truncatum、芦笋茎枯病菌Phomopsis asparagi、水稻稻曲病菌Ustilaginoidea virens、蘑菇褐腐病菌Mycogone perniciosa共5种病原真菌具有较好的抑菌效果。室内盆栽试验结果表明，菌株ST7—2发酵液对水稻苗瘟防效为82.76%，与75%三环唑可湿性粉剂1700倍无显著性差异；田间小区试验结果显示，发酵液对水稻穗颈瘟防效为73.57%，比75%三环唑WP 1700倍的防效略低。因此，杀结节链霉菌ST7—2是防治水稻稻瘟病的潜在生防菌株，生防应用前景广阔。     

中国不同地理来源谷瘟病菌rDNA-IGS序列分析

由谷瘟病菌引起的谷瘟病是我国谷子的主要病害之一,谷瘟病发生可造成谷子大量减产。为了研究谷瘟病菌群体遗传结构和进化关系,本研究对64个谷瘟病菌的r DNA-IGS序列进行扩增检测和测序分析,结果表明,谷瘟病菌之间IGS序列的长度存在着明显的多态性。进一步序列分析发现,IGS序列中重复单元(GGGGGTGCAGGGTA和CATTTTT)的重复次数的不同是造成序列长度差异的主要原因,并且发现IGS基因序列具有寄主特异性。采用最大似然法对所获得的IGS序列进行系统发育树分析,将谷瘟病菌划分为3个谱系。谷瘟病菌遗传分化明显,具有丰富的多样性,分析表明影响谷瘟病菌IGS基因遗传分化的环境因素主要为寄主因素。研究结果为今后深入研究谷瘟病菌群体遗传结构提供理论支持。     

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。