水稻稻瘟病抗性基因及稻瘟病菌无毒基因研究进展

稻瘟病是水稻生产上最为重要的病害之一,可引起大幅度减产.水稻—稻瘟病菌互作机制是目前研究植物与病原物互作的模式系统.关于稻瘟病抗性基因、稻瘟病菌无毒基因的研究取得显著进展,为水稻抗稻瘟病分子标记辅助育种、基因工程育种及稻瘟病绿色防治提供了广阔的前景.对稻瘟病菌侵染机制、稻瘟病抗性基因定位与克隆、抗病基因和无毒基因的互作...     

稻瘟病菌无毒基因Avr-Pid2的分子标记及其连锁图

无毒基因的克隆与变异监测可以为水稻抗病品种布局与利用提供重要信息。将菌株GUY11和FJ81278及其有性后代接种水稻品种Pi-d2及其亲本TP309进行毒性分析。结果表明,FJ81278含Avr-Pid2,有性后代在Pi-d2上的无毒、有毒分离比例符合1:1,推断FJ81278对Pi-d2的无毒性由单一基因座控制。通过SSR标记和转座子元件标记分析,确定Avr-Pid2定位于染色体7上,并获得了与无毒基因Avr-Pid2连锁的标记Propiz-t和ms7-27/28,它们与Avr-Pid2的遗传距离分别为6.1 cM、13.0 cM。这些标记的获得将Avr-Pid2限制在第7染色体上约420 kb物理距离范围内,为进一步的克隆奠定了良好基础。     

稻瘟病抗性基因对安徽省稻瘟病菌种群抗性的影响

为分析抗稻瘟病基因对安徽省稻瘟病菌株的抗性水平的影响,采用10个水稻抗稻瘟病单基因品系对安徽不同地区的稻瘟病菌株进行致病力测定,同时对201份水稻品种的抗稻瘟病基因Pi9进行扩增,结合田间抗性表现,分析抗性基因Pi9的利用价值。抗性基因Pi9、Pik、Pizt等对安徽地区的稻瘟病菌株具有较好的抗性,抗性频率分别为66%、60%和54%,其中携带Pi9抗性基因的水稻品种的田间抗性表现也较好,说明Pi9可直接作为分子标记辅助安徽地区水稻品种选育抗原基因。     

稻瘟病菌致病性变异研究

１９９７年对四川省东南部稻瘟病菌２３０个有效单孢菌测定结果表明，病菌生理小种组成由４群１７个小种组成，以ＺＢ群小种为优势种群，出现频率为７０．２％，不同生态区及不同水稻品种间病菌生理小种组成有明显差异，同一水稻品种叶曾和穗颈瘟生理小种组成也有显著差异，穗颈瘟生理小种组成比叶瘟复杂，致病力比叶瘟强，同一水稻品种不同叶片，不同病穗乃同一叶片不同病斑间都可测出不同生理小种，表明稻瘟病菌的致病性存在复杂的     

黑龙江省稻瘟病菌无毒基因AVR-Pita及其同源基因的检测与分析

【目的】为了检测黑龙江省稻瘟病菌无毒基因AVR-Pita及其同源基因分布情况与变异机制,了解其变异类型的致病表型。【方法】采用3个无毒基因AVR-Pita1、AVR-Pita2和AVR-Pita3的特异性引物,对202个采自黑龙江省各稻区的稻瘟病菌单孢分离菌株的DNA进行PCR扩增,通过琼脂糖凝胶电泳检测分析,挑选不同带型和不同地区代表菌株的PCR产物进行测序。测序结果与相应无毒基因序列进行碱基与氨基酸序列的比较分析,并利用水稻抗性单基因系,对不同变异类型的稻瘟病菌株进行功能验证。【结果】AVR-Pita1的出现频率为36.14％,AVR-Pita3出现频率为59.41％。AVR-Pita2在黑龙江省202个菌株DNA中未扩增出目的条带。对AVR-Pita1和AVR-Pita3的部分PCR产物进行序列分析,检测出AVR-Pita1有5种变异类型,它们是AVR-Pita1-1、AVR-Pita1-A、AVR-Pita1-B、AVR-Pita1-C和AVR-Pita1-D。经功能验证,AVR-Pita1-1、AVR-Pita1-A、AVR-Pita1-B和AVR-Pita1-D无毒功能丧失。而无毒基因AVR-Pita3未检测出变异菌株。【结论】AVR-Pita1变异能力较强,导致大多数菌株无毒功能丧失,需与其他抗性基因搭配使用。在黑龙江省稻瘟病菌生理小种中未发现AVR-Pita2基因。AVR-Pita3基因序列在菌株中比较稳定。     

稻瘟病菌致病性及抗源育种利用研究简报

在八十年代研究的基础上,从１９９０至１９９７年系统地开展了稻瘟病菌的致病性、水稻抗源材料的筛选和抗性基因分析,以及抗源材料的育种利用研究。研究了稻瘟病菌致病性的变化基础和特点,在明确福建省稻瘟病菌相对稳定的优势致病性小种为ＺＢ１３、ＺＢ１５的基础上,筛选出抗性强、抗谱宽的水稻抗源Ｔｅｔｅｐ、谷农１３、梧农１号、赤块矮选、红脚占和广农种等;筛选出新抗源矮秆Ｔｅｔｅｐ;明确主要抗源对优势生理小种ＺＢ１     

基于无毒基因序列的稻瘟病菌指纹类型与致病型的关系初探

基于已克隆的稻瘟病菌无毒基因序列和基因组序列,设计了4对特异性引物,对不同来源的31个菌株进行PCR扩增,得到13个指纹类型。同时将31个菌株在7个中国鉴别品种、7个以丽江新团黑谷为背景的近等基因系鉴别品种和12个日本单基因鉴别品种上接种鉴定其致病型,分析菌株指纹类型与致病型之间的关系。结果表明,病菌的指纹类型与基于日本单基因鉴别品种划分的致病型间存在一定程度的对应关系。     

马唐瘟菌与稻瘟病发生的关系研究

交互接种试结果表明，来自马唐草的梨孢属菌对水稻苗叶和穗颈瘟的致病力极弱，严自水稻的梨孢属菌对马唐草的致病力也极弱，田间马唐瘟菌不是稻瘟病的菌源。     

稻瘟病菌株CH63和TH16杂交组合的遗传图谱构建及无毒基因定位

 测定了CH63和TH16杂交后代（F1代子囊孢子群体）在36个水稻品种上的致病性，依据F1代子囊孢子群体在不同品种上的无毒性/毒性表型和SSR、SCAR和RAPD等分子标记的多态性位点共分离构建了稻瘟病菌的遗传图谱。图谱共有151个标记位点，7个连锁群，全长1038.4 cM。由杂交后代在不同品种上的无毒性/毒性分离鉴定出CH63菌株持有多个无毒基因，在该遗传图谱中初步定位了Avr2 K59、Avr C105TTP1、Avr Zh156、Avr Xuan1641、Avr Xuan6392和Avr C103TTP 6个无毒基因，分别定位在第1、第4和第7染色体上。     

稻瘟病菌不同拼接版本基因组序列差异性比较

为了明确稻瘟病菌不同拼接版本基因组序列的差异,促进合理利用不同拼接版本基因组序列,比较了不同版本稻瘟病菌基因组数据库微卫星序列的分布情况,功能基因的位置及长度差异,SSR引物的位置差异等。结果表明,不同基因组数据库在序列长度上差异明显,功能基因的位置、SSR引物位置和SSR核苷酸重复类型数量也差异明显。无毒基因Avr-Pizt连锁标记比较分析表明Avr-Pizt基因定位在不同数据库中差别明显。不同稻瘟病菌数据库中,第7染色体的序列与其上的BAC序列之间差异显著,虽然这不影响功能基因的分析,但影响无毒基因图位克隆的定位区间的判断。因此,稻瘟病菌研究者应根据实际情况选择相应的数据库。     

浙江省稻瘟病研究进展

浙江省是我国长江中下游主要的粮食生产区,长期以来水稻生产受稻瘟病的严重影响。在过去的10年,浙江省在稻瘟病防控技术上面取得了很大进展。本研究回顾了浙江省稻瘟病菌优势种群的变化和优势小种的更新情况,总结了近10年已育成的203个品种的稻瘟病抗性变化趋势,归纳了稻瘟病抗病基因的克隆和功能研究,以及这些抗病基因结合分子标记辅助育种技术在水稻抗病育种中的应用情况。本文还展望了田间水肥的管理模式、抗稻瘟病基因聚合水稻品种选育和无毒基因在稻瘟病流行预测上的应用。     

稻瘟病菌MGG14093基因功能的初步研究

根据之前的基因芯片分析,发现在稻瘟病菌侵染水稻的过程中,许多基因被诱导表达。MGG14093为其中一个推测为编码分泌蛋白的未知功能基因,在病菌侵染过程中该基因表达量上调2.906。利用生物信息学在线软件对该基因编码蛋白的特性进行初步分析,并通过RT-PCR扩增进一步分析该基因在稻瘟病菌侵染水稻过程中的表达动态,利用基因敲除和过量表达技术对该基因的功能进行初步研究。结果表明:该基因编码蛋白为定位于胞外的分泌蛋白,没有已知的蛋白结构域,但可能存在几处氨基酸活性位点。MGG14093基因敲除和过量表达后,对稻瘟病菌的营养生长、产孢及附着胞分化没有显著的影响,但该基因过量表达后导致病菌的致病力下降,表明该基因可能参与病菌的致病过程。本研究结果为进一步揭示MGG14093基因的生物学功能奠定了基础。     

稻瘟病菌致病性增强突变体B11的基因分析

 在农杆菌介导转化（AtMT）的稻瘟病菌突变体库中,筛选到一个菌丝生长增快,对大麦致病性增强的突变体B11。Southern杂交分析表明B11中T DNA为单拷贝插入。通过TAIL PCR克隆插入位点侧翼序列,序列测定与比对分析显示T DNA位于假想基因MG01679的编码区内。利用PCR的方法,克隆基因的DNA和cDNA序列。该基因开放阅读框包括1个内含子和2个外显子,编码序列的长度为696 bp,编码231个氨基酸的多肽,编码产物属于ThiJ/PfpⅠ蛋白家族。因此,将该基因命名为MgThiJ1。MgThiJ1蛋白序列与尖胞镰刀菌假想蛋白FOXG_09029有57%的同源性,与禾谷镰刀菌假想蛋白FGSG_08979有54%的同源性。MgThiJ1基因可能为致病过程的负调控因子,其具体作用机制有待进一步研究。     

稻瘟病主效抗性基因对广东省籼稻稻瘟病菌的抗性评价

对来自不同抗源的30个抗稻瘟病单基因系进行了小种专化抗性及田间抗性的分析和评价。30个单基因系对163个广东省稻瘟病菌株的抗谱介于0.6%~89.6%,大多数单基因系对测试的病菌表现出较窄的抗谱,在病区表现为高度感病,但含有Pikh 和 Pi1(t)的单基因系表现出广谱抗性,抗谱分别为89.6% 和 82.2%,在病区表现出较好的田间抗性。基于抗性基因与163个稻瘟病菌的抗感互作聚类分析,将30个单基因系的小种专化抗性划分为15个类型。主成分因子分析结果表明,其中9个类型的小种专化抗性表现出较大差异,可解释总变异的81.3%。含有Pik、Piz5、Pi9、Pish的单基因系在小种专化抗性上有别于广东省骨干亲本,这些基因在今后抗性育种中可重点引入。Pikh\[或 Pi1（t）\]、Pi9（或 Piz5）及Pish（或 Pita2）的基因聚合有利于提高广东省水稻品种对该地区稻瘟病菌的抗谱。并就稻瘟病抗性基因的研究及利用策略进行了讨论。     

稻瘟病菌3—磷酸甘油醛脱氢酶基因的克隆及序列分析

以ＰＣＲ为基础结合ｃＤＮＡ库构建,分两段克隆稻瘟病菌的３－磷酸甘油醛脱氢酶基因（ｇｐｄ）分别测序,合并,获得该基因编码区全部１０１１ｂｐ的核苷酸序列,可以编码３３６个氨基酸和１个终止密码子ＴＡＡ。该序列与其它１２种丝状真菌的已知ｇｐｄ基因序列有着高度的同源性,它们的核苷酸序列同源性为６１．４％～８６．６％,氨基酸序列同源性为６４．６％～８６．３％,尤其在酶活性功能区,不同丝状真菌间有着近１００Ｔ     

水稻抗性基因Pi对福建省稻瘟病菌优势菌群的抗性分析

【目的】抗病品种的合理利用和布局是实现水稻抗瘟持久化的关键因子之一。为明确水稻24个抗性基因在福建省的抗病性及其应用前景,【方法】首先分别采用全国稻瘟病菌生理小种鉴别品种和CO39近等基因系来鉴定2012-2015年间从福建省各稻区种植的普感品种丽江新团黑谷上采集的347株稻瘟病菌单孢菌株的生理小种类型和致病型,再测定24个抗性基因对福建省稻瘟病菌的抗性。【结果】根据全国稻瘟病菌生理小种鉴别品种对菌株的抗感反应,可将供试稻瘟病菌的生理小种划分为6个群36个生理小种,其中ZA、ZB和ZC为主要种群,ZC15、ZD7和ZB15为优势生理小种。根据CO39近等基因系的接种结果,将供试稻瘟病菌划分为17个致病类型,其中I34.1为优势致病型。供试的24个抗性基因对347株福建省稻瘟病菌菌株的抗性频率不同,抗谱为9.80%~89.91%。其中,Pi-k~m、Pi-7(t)、Pi-9(t)、Pi-k~p、Pi-k、Pi-k~h、Pi-z~5和Pi-ta(1)等8个抗性基因的抗病性较强,抗谱均高于70.00%。【结论】说明这8个抗性基因在福建省具有较好的应用前景,育种时可以考虑联合利用这些抗性基因。同时,实验结果表明,这8个抗性基因对主要生理小种的抗谱和主要致病型的抗谱均值高于69.00%,与其对所有测试菌株的抗谱吻合。说明利用稻瘟病菌的优势种群或优势致病型来鉴定水稻品种的抗病性是可靠的。     

稻瘟病菌孢子保存技术

 将载有稻瘟病菌孢子的滤纸置于不同温度和干燥条件下保存,经分期测定,室内干燥保存,经10个月,不论是孢子活力和致病性一般均可维持原有水平。低温干燥保存则能保存更长的时间。这样解决了目前人工接种中稻苗和孢子的培养难以配合的问题。     

中国水稻近等基因系在黑龙江省稻瘟病菌生理小种中的应用研究

为了寻找适应于黑龙江省稻瘟病菌生理小种研究的鉴别品种,首次将中国水稻近等基因系应用于黑龙江省稻瘟病菌生理小种监测研究中,采用中国第一套7个鉴别品种对生理小种的鉴别力与其进行比较分析,证明中国水稻近等基因系具有较强的鉴别能力,对同一中国小种具有细划作用,适宜黑龙江省稻区稻瘟病菌生理小种鉴定研究。     

水稻抗稻瘟病分子机制研究进展

稻瘟病是危害世界水稻生产最严重的真菌病害之一。稻瘟病菌生理小种变异快，水稻品种的抗性一般仅能维持3~5年。培育和种植抗性品种是目前最经济有效的措施。近年来，对稻瘟病菌致病机制和抗性基因分子机理的系统研究，加深了对该病原菌-宿主系统中病原相关分子模式诱导的免疫反应机制和病原菌效应蛋白诱导的免疫反应机制的了解。本文综述了水稻抗稻瘟病的两种天然免疫机制研究的最新进展，并对目前水稻抗稻瘟病分子机制研究中急需解决的问题和挑战进行探讨和展望。     

水稻抗稻瘟病分子机制研究进展

稻瘟病是危害世界水稻生产最严重的真菌病害之一。稻瘟病菌生理小种变异快,水稻品种的抗性一般仅能维持3~5年。培育和种植抗性品种是目前最经济有效的措施。近年来,对稻瘟病菌致病机制和抗性基因分子机理的系统研究,加深了对该病原菌-宿主系统中病原相关分子模式诱导的免疫反应机制和病原菌效应蛋白诱导的免疫反应机制的了解。本文综述了水稻抗稻瘟病的两种天然免疫机制研究的最新进展,并对目前水稻抗稻瘟病分子机制研究中急需解决的问题和挑战进行探讨和展望。