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-kh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.     

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。     

福建稻瘟菌毒性类型组成及其对水稻几个Pi基因的毒性频率

 稻瘟病是福建省水稻生产中的重要病害之一,系统掌握稻瘟菌毒性类型组成和变化动态及其与主要抗病基因的互作特点,是制定抗病品种选育与合理利用的依据。本研究根据稻瘟病菌与6个CO39近等基因系品种互作亲和性的结果,将1995~2001年从福建采集分离的398个有效单孢菌株区分为26个毒性类型,其中毒性类型I34.1出现频率最高,为优势毒性类型,出现频率较高的还有I20.1、I04.1、I24.1、I0.1、I30.1等;结果还发现福建稻瘟菌群体对Pi1和Pi2毒性频率较低,分别为7.53%和11.31%,特别是对Pi1和Pi2基因联合毒性频率仅2.76%,说明在水稻抗瘟育种中可以考虑将Pi1和Pi2基因累加利用。     

福建稻瘟菌的群体遗传规律

 用全国统一鉴别品种、单基因品种以及福建主栽和后备水稻品种分析了福建稻瘟菌群体毒性组成变化及其与水稻品种相互作用的规律,结果明确福建稻瘟菌群体毒性组成仍以ZB群为优势小种群,其中ZB15和ZB13为优势小种。通过系谱分析发现,福建主栽水稻品种与鉴别品种珍龙13均有一定程度的血缘关系,而影响毒性分析的结果,表明有必要改进鉴别品种与标样采集技术,以更好地反映稻瘟菌群体毒性组成及其分化规律。     

水稻主要抗瘟基因对我国菌株的抗性分析和利用评价

为了明确主要抗瘟基因的抗性现状和利用价值,１９９５－１９９６年采用徕自浙江,四川,湖北,广东等７个省（市）的１５５个稻瘟病菌菌株,测定了日本１３个已知基因粳稻品种的抗性表现。结果表明,１３个抗瘟基因对我国菌株的抗性均不强,菌株毒力频率均在２０％以上。但对我国各稻区的菌株而言多数稻区仍有１－３个基因的抗性保持较高的水平,浙江稻区Ｐｉ－ｚ＾ｔ基因仍有很好的抗性,能抗９５．７％的浙江菌株,四川稻区Ｐｉ－     

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)。     

稻瘟病菌对稻瘟灵抗性遗传研究

在离体条件下就稻瘟病菌对稻瘟灵抗性的诱导、抗性水平和遗传进行了研究。结果表明,供试３个小种（ＺＡ_４９、ＺＦ_１和ＺＤ_１）４个菌株分别经稻瘟灵５０μｇ／ｍｌ、１００μｇ／ｍｌ和稻瘟灵１００μｇ／ｍｌ＋亚硝基胍０.５μｇ／ｍｌ的３种处理诱变,均得到了抗稻瘟灵突变株,在含稻瘟灵的培养基中加入诱变剂亚硝基胍可显著提高稻瘟病菌对稻瘟灵抗性的突变率。上述３个不同处理获得的突变株的抗性水平相似,为野生型亲本的２.８～８.８倍。突变株对稻瘟灵的抗性在单分生孢子无性系后代可以稳定遗传。     

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。     

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。     

哈尔滨地区抗瘟基因抗性分析及水稻品种抗性评价与利用

为明确哈尔滨地区24个抗瘟基因的抗性和20个水稻品种含有抗瘟基因型的情况,选取200个稻瘟病菌单孢菌株和22个已知无毒基因的鉴别菌株作为鉴定系统,通过喷雾法和离体划伤法接种,应用PCR技术对部分试验结果进行了重复性检测,并在此基础上进行了抗性布局分析。结果表明:24个抗瘟基因抗性差异较大,抗谱在11.00%~93.00%之间,平均抗谱38.29%;抗谱超过80.00%的基因有3个,由高到低为Pi-9、Pi-ta2和Pi-z5;抗谱低于20.00%的基因有9个,分别为Pi-a、Pi-ks、Pi-i、Pi-t、Pi-kp、Pi-ta、Pi-3、Pi-km和Pi-sh,Pi-a抗性最差。20个水稻品种中检测到抗瘟基因13个,共出现40次,其中Pi-a和Pi-19各出现6次,频率最高;龙稻5含抗瘟基因最多,4个,分别为Pi-ks、Pi-1、Pi-19和Pi-sh。在哈尔滨晚熟稻区建议布局绥粳8、中龙香粳1或者绥粳8+中龙香粳1搭配;在早熟稻区建议布局龙粳18、哈香07-321或者龙粳18+哈香07-321搭配。     

Characterisation of the European pathogen population of Magnaporthe grisea by DNA fingerprinting and pathotype analysis

The genetic variability among 41 isolates of the blast pathogen (Magnaporthe grisea) from five European rice growing countries was studied. The genealogy of the isolates was investigated by DNA fingerprinting and the results compared to the degree of similarity for (a)virulence factors. Fingerprinting grouped the isolates into five discrete lineages, that typically showed less than 65% band similarity. Within each lineage, two or more haplotypes were detected with a band similarity of 80% or higher. Each lineage showed a characteristic virulence pattern. All isolates of lineage E5 belonged to the same pathotype. The other lineages were composed of clusters of closely related pathotypes that showed variation for virulence to cultivars with certain known resistance genes, while remaining invariably (a)virulent to others. In most cases, lineage classification of an isolate could be easily inferred by its pathotype. Certain resistance genes and certain lineage-excluding resistance gene combinations appear to provide protection against all of the virulence factors sampled.     

茉莉酸诱导水稻幼苗对稻瘟病抗性作用研究

 外源茉莉酸处理可以显著减轻水稻幼苗稻瘟病的发生。JA诱导稻苗产生抗病性的有效浓度是0.1~0.001mmol/L,喷雾处理后2d接种稻瘟病菌获得最佳的抗病效果。0.1mmol/L JA喷雾处理后2d接种稻瘟病菌,水稻幼苗的诱抗效果都超过了55%。JA处理的诱导抗性可以维持15d左右。用0.1mmol/L JA二次强化处理水稻幼苗可以增强诱导抗病性,延长抗性的持续期。JA诱导水稻幼苗抗性机制的结果表明:0.1mmol/L JA处理可以诱导水稻体内苯丙氨酸解氨酶、过氧化物酶活性和木质素升高。     

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     

三环唑和多菌灵对水稻抗病品种与水稻稻瘟病菌互作的影响

分析了三环唑和多菌灵对水稻稻瘟病毒力及对品种抗病性的影响,结果表明三环唑和多菌灵对水稻品种与稻瘟病菌互作有重要影响。当喷雾0.2μg/mL三环唑于13个日本已知抗性基因品种时,原对ZE₃和ZG₁混合菌株表现抗性的爱知旭表现感病,当喷雾2μg/mL三环唑时,爱知旭则表现抗病,而在0、0.2μg/mL三环唑时均表现抗病的露明则在2μg/mL三环唑时表现感病;喷雾0.2μg/mL多菌灵于13个日本已知抗性基因品种时,ZB₁、ZE₃、ZG₁混合菌株在0μg/mL多菌灵时表现抗性的爱知旭则表现感病,当多菌灵浓度为2μg/mL时,露明又表现为抗病,而在0、0.2μg/mL多菌灵时,对ZG₁表现为抗病的草笛则表现感病;13个已知抗性基因品种中其他品种在使用了三环唑和多菌灵后抗性也发生了变化,这说明稻瘟病菌的分布和组成与这类杀菌剂的长期使用可能有一定关系。     

水稻遗传多样性田间稻瘟病菌生理小种研究

 采用7个中国稻瘟病菌鉴别品种,将来自2000年云南省石屏县水稻品种净栽和混栽田块的62个稻瘟病菌株鉴定为7群15个小种。其中,来自净栽黄壳糯田块的10个菌株被鉴定为4个种群,来自净栽汕优63田块的28个菌株鉴定为3个种群,来自汕优63/黄壳糯混栽田块的24个菌株鉴定为6个种群。本实验结果表明,混栽田块稻瘟病菌生理小种类型比净栽田块丰富,证明了水稻品种多样性种植有利于稻瘟病菌稳定化选择。     

稻瘟病菌在水稻CO39近等基因系上的生命表和繁殖表

 本文选用以CO39为背景的水稻近等基因系与广东省稻瘟病菌3个优势生理小种(ZC₁₃、ZB₁和ZB₅)构成12个亲和性和非亲和性互作组合,组建各组合稻瘟病菌的生命表和繁殖表,分析在亲和性互作中稻瘟病菌的生存和繁殖状况对寄主发病的影响,并探讨在非亲和性互作中抗性基因在抵御病菌侵染过程中的作用。结果表明,在亲和性和非亲和性互作中,稻瘟病菌生长繁殖各阶段均参与了感抗反应并发挥了一定的作用:在CO39近等基因系上,同一小种的孢子萌发率或菌丝形成率无明显差别,而小种间则表现一定差异;病菌的定殖和繁殖是亲和与非亲和互作的关键阶段,定殖率、病斑形成率低,则寄主表现抗病,反之则表现感病。在繁殖表众多表示种群增长的参数中,世代平均产孢量F'、净增殖率R₀、最大相对增长率r_max和种群趋势指数Ⅰ等4个指标适合于反映稻瘟病菌繁殖状况与感抗病反应的关系。     

稻瘟病菌与水稻CO39近等基因系互作的寄生适合度属性研究

选用以CO39为遗传背景的水稻CO39抗稻瘟病近等基因系(NILs)与广东省稻瘟病菌4个优势生理小种(ZC₁₃、ZB₁、ZB₁₃和ZB₅)构成16个亲和性和非亲和性互作组合,对各互作的4个寄生适合度属性(病斑平均扩展速率、感病型病斑比例、侵染成功率和病斑单位面积平均产孢量)进行了方差分析、多重比较和相关分析。方差分析表明,水稻NILs各品种、稻瘟病菌各小种以及品种×小种互作间的差异极显著。经多重比较,品种CO39和C104PKT之间在接菌相同小种时差异极显著,而品种C101LAC和C101A51之间虽差异不显著,但与前两品种间的差异极显著;小种ZC₁₃和ZB₄之间除单位病斑面积产孢量外另3个属性上差异不显著,但都显著高于ZB₅和ZB₁₃,而且ZB₅也显著高于ZB₁₃。相关分析表明,4个属性中每2个属性间均呈显著正相关,说明病菌小种在这个遗传背景相同的近等基因系中,可能具有相似的生存方式,病菌一旦克服寄主某方面的抗性后,所有生存适应性都一起提高,这是由于寄主的遗传同质性引起的。     

黑龙江省稻瘟病菌生理小种鉴定与分析

2006年,应用日本清泽鉴别寄主共分离测定了黑龙江省稻瘟病菌单孢菌株178个,结果共划分为104个生理小种。其中77.7号小种为黑龙江省的优势小种,比例为4.49%;677.7、377.7号小种为强毒力小种,能侵染91.67%的鉴别品种,从基因角度来说,Pi-ta2、Pi-zt可在黑龙江省的优势小种区利用,Pi-ks,Pi-t不可在黑龙江省大规模利用,此外,地域较近地区的稻瘟病菌的生理小种群体也有较大的差异。