部分水稻栽培品种对稻瘟病的抗性分析及利用评价

把采集、分离自云南省 5个稻作区的 89个稻瘟病菌分生孢子单孢菌株及本实验分离的 280多个子囊孢子单孢菌株 ,共 108个生理小种 ,接种于当地 10个主栽水稻品种上。根据不同菌株在各个水稻品种上的毒力频率及品种两两配合后的联合致病系数 ,明确云粳 34号、云粳 42号、腾糯 2号、楚粳 17号抗瘟性较强。在108个生理小种中 ,其毒力频率分别仅为1.93%、2.75%、9.43%和16.76% ,仍可在本省继续推广种植或作抗源使用 ;而合系35、鹤16、楚粳3号、楚粳 14号、云粳 9号、云粳136号的毒力频率值分别为23.99%、25.88%、42.32%、86.35%、57.84%和41.08% ,已不能在云南单一大面积推广种植。试验表明 ,在利用分生孢子菌株作抗性分析 ,同时辅助于子囊孢子 ,将可提高抗性分析的准确性     

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%。     

福建省稻瘟病菌对主要抗瘟基因及主栽品种的致病性分析

为明确福建省各稻区的主要抗瘟基因及主栽品种的利用价值,2012—2014年采用喷雾法测定了丽江新团黑谷上的193个菌株对30个水稻抗瘟基因及93个主栽水稻品种的致病性。结果表明,供试稻瘟病菌对30个抗瘟基因表现为强致病力和较强致病力的出现频率分别为13.47%和52.85%,对93个主栽品种表现为强致病力和较强致病力的出现频率分别为1.55%和11.40%;供试稻瘟病菌对抗瘟基因Pi-k~m、Pi-7(t)、Pi-k~p和Pi-9(t)的毒力频率均低于20%;供试稻瘟病菌对谷优2329、谷优5138、昌优964等37个品种的毒力频率均低于20%,对谷优系列、全优系列、深优系列、泰丰优系列及天优系列水稻品种的毒力频率均低于20%。研究表明,在福建地区抗瘟基因Pik~m、Pi-7(t)、Pi-k~p和Pi-9(t)可作为抗源使用,且谷丰A、全丰A、深97A、泰丰A和天丰A仍是抗瘟性较好的育种亲本材料。     

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)。     

水稻品种抗病性变化与稻瘟病菌致病性变异的相关效应研究

 根据1979~1992年对四川省稻瘟病菌致病性与水稻品种抗病性的监测结果表明:稻瘟病菌种群变异与水稻品种抗病性变化密切相关。潜在致病小种随水稻种植面积比率的扩大而增殖,最后成为优势小种。     

江西省稻瘟病菌毒性的群体结构分析

用江苏省的吴江、赣榆、通州、高邮和宜兴等5个代表地区的324个稻瘟病菌株接种13个日本已知抗病基因品种，结果表明，江苏省稻瘟病菌对携带有Pi-Ka,Pi-ta,Pi-ta2和Pi-sh抗病基因品种的可致病比例较高，毒力频率达64．2％－97．2％，对携带有Pi-iPi-z和Pi-b抗病基因的品种毒力频率较低，在0－11．9％之间；江苏省稻瘟病菌毒性的群体结构年度间有一定变化，表现为对某些抗病基因品种毒力频率的明显上升或下降。从江苏省10年主栽品种上分离的稻瘟病菌株对13个已知抗病基因品种的毒力频率测定结果表明，不同类型主栽品种上分离的菌株其毒性结构组成有一定差异,表明江苏省水稻主栽品种的抗性类型存在一定差异。     

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。     

稻瘟病菌三个杂交组合后代菌株的致病性分离

稻瘟病菌3个杂交组合的后代菌株在4个水稻品种和4个龙爪稷品种上致病性分离结果表明:不同组合在不同水稻品种或龙爪稷品种上的致病性分离情况各不相同。根据子囊孢子菌株对两种寄主的致病性将其划分为3组:①只对水稻有致病性,②只对龙爪稷有致病性,③对二者都无致病性。有的子囊孢子菌株失去了对部分供试水稻品种或龙爪稷品种的致病性,有的组合能分离到与亲本菌株致病性相同的后代菌株,有的组合则分离不到。这些说明,本试验所用的亲本菌株对供试的水稻或龙爪稷的不同品种的致病性是受不同的基因控制的,而且基因的数量可能也不尽相同,因而导致其后代菌株在各个品种上致病性的严重分离。     

抗稻瘟病单基因系对籼稻稻瘟病菌小种鉴别力分析

 利用30个抗稻瘟病单基因系对146个来自广东的稻瘟病菌单孢分离菌株进行了致病性测定,其中17个单基因系对测试菌株的致病性有较好的鉴别力。基于主成分因子分析法,对17个单基因系和146个菌株组成的互作变量矩阵进行了因子提取,结果表明其中9个单基因系为代表的抽提因子可以解释变量总方差的80.437%,初步组建了这9个单基因系构成的稻瘟病菌生理小种单基因系鉴别寄主。按其对变量方差贡献大小排序,它们分别是:IRBLkp-K 60(Pi-k^p)、IRBLi-F5(Pi-i)、F128-1(Pi-ta²)、IRBL9-W (Pi-9(t))、IRBLsh-S (Pi-sh(1))、IRBLz-Fu (Pi-z)、IRBLkh-K3(Pi-k^h)、IRBL1-CL (Pi-1)、IRBLz5-CA (Pi-z⁵)。用这9个单基因系可将146个菌株划分为83个小种,将来自广西、福建、湖南、湖北、浙江、四川等籼稻区的54个菌株划分为26个小种。筛选的9个单基因系对我国籼稻区稻瘟病菌致病性有较强的鉴别力。在抗病性鉴定中,基于单基因系的代表菌株选择,可考虑应用聚类和变量分析法进行。     

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%,...     

氮胁迫条件下稻瘟病菌分泌蛋白致病性分析

 以CH-63和TH-162个致病性差异的稻瘟病菌株为材料,在缺氮培养条件下进行液体培养。经培养2 d后,采用铵盐沉淀及透析纯化处理获得稻瘟病菌培养滤液中的分泌蛋白。分别采用致伤接种及浸泡处理对该蛋白作用水稻植株后的病理反应进行系统研究,结果表明经致伤接种的水稻叶片及茎杆接种斑处出现明显的坏死病斑,其病斑直径是对照的2~4倍。浸泡处理的水稻幼根出现严重褐化,植株生长矮小,株高仅为对照的1/2。对上述稻瘟病菌株分泌蛋白进行酶解处理后病症消失或减弱,进一步确证其为引起上述病理反应的主要因子。将该分泌蛋白接种24个水稻单基因系,接种后72 h根据病斑长度将24个IRRI水稻单基因系按抗、中、感病性状分组。对稻瘟病菌菌株CH-63和TH-16的缺氮分泌蛋白致病力强弱差异与菌丝块接种结果进行比较,结果表明CH-63致病力强于TH-16。     

水稻主要抗瘟基因对福建稻瘟菌群体的抗性分析

 用1995-2003年间在福建省水稻产区采集的稻瘟菌代表菌系的108个分离菌,它们在CO39近等基因系上测定被划分为30个毒性类型,用它们在30个水稻抗稻瘟病近等基因系或单基因系品种上进行抗病性测定。结果表明水稻抗稻瘟病基因Pi-k^h抗性最强,抗性频率高达98.15%,Pi-1和Pi-9(t)也具有较高的抗性频率,是较好的抗源;对2个和3个Pi基因的联合抗性频率的分析,发现一些联合抗性频率极高,甚至有达到100%的组合,表明抗瘟育种采用多个Pi基因聚合,易于获得抗性强的品种。根据抗病基因与供试菌株互作的亲和性,对供试30个Pi基因可能的系统关系分析得到的初步信息可为抗病基因的聚合与布局策略提供参考。     

稻瘟病菌生理小种及其毒性

用我国一套稻瘟病菌生理小种鉴别品种对分离自云南省红河州个旧、石屏、建水不同种植模式的68个稻瘟病菌单孢菌株进行生理小种测定,同时以日本8个单基因鉴别品种对供试菌株进行基因分析。测定结果为B₉、B₁₃、B₁₅、B₂₇、B₂₉、B₃₁、C₉、C₁₁、C₁₅、D₁、E₃和G₁12个生理小种,其中粳型小种占60.29%,籼型小种占39.71%。此结果与以往云南省稻瘟病菌生理小种的变化趋势相吻合。供试的68个菌株进行毒性基因分析表明Av-K^s+和Av-i+频率毒性基因较高。     

稻瘟病菌激发子诱导非寄主植物的抗病效果

 Hyphal cell wall crude elicitor(CWE)of rice blast pathogen could induce hypersensitive response in tobacco and induce other nonhost plants to be resistant to other fungal pathogens.When corn was treated with CWE,they inhibited the infection of Exserohilum turcicum and Curvularia lunata,and when plants of capsicum and cucumber were treated with CWE,they inhibited the infection of Colletotrichum gloeospori-oides.CWE solution showed no bioactivity on spore germination and hyphal growth of the experiment fungi in vitro.Nonhost resistance induced by CWE to other fungal pathogens was not complete resistance.The induced resistant effect(IRE) increased as CWE concentration increased,however,IRE had somehow satura-ted concentration of CWE.Induced nonhost resistance by incompatible pathogen was quantitative to other compatible pathogens.The induced resistance was best at 2 or 3 d after CWE treatment,and then decreased.IRE was about 20 percent in 10 d after CWE treatment.     

Molecular identification of blast resistance genes in rice landraces from northeastern India

Rice blast disease caused by the fungus Magnaporthe oryzae is one of the most devastating diseases causing huge losses worldwide. In the present study, major blast resistance genes were investigated in landraces originating from northeastern India. Based on phenotypic evaluation, 288 landraces were classified into three distinct groups: resistant (75), moderately resistant (127) and susceptible (86). The genetic frequencies of the 18 major blast resistance genes were between 6.2% and 27.4%, with only two genotypes possessing a maximum of nine blast resistance genes. The cluster and population structure analysis grouped the landraces into two groups. Through principal coordinate analysis, the scatter plots partitioned the resistant and moderately resistant landraces into different groups. Analysis of molecular variance showed maximum (96%) diversity within populations and least (4%) diversity between populations. Association analysis identified six markers, CRG4_2, RM72, tk59-2, pi21_79-3, RM1233 and RM6648, that are significantly associated with blast disease and explained a phenotypic variance of 1.1–6.5%. The associated genes could be used in marker-assisted rice breeding programmes for gene pyramiding to develop rice varietal resistance against blast disease. The present study represents a valuable blast resistance genetic resource that could be used for identification of new R genes, donors for blast resistance, and genomic studies.