中国水稻主产区白叶枯病菌致病型分析及近等基因系鉴别寄主的构建

【目的】分析中国不同稻区白叶枯病菌（Xanthomonas oryzae pv. oryzae）致病型,建立近等基因系鉴别寄主,为白叶枯病菌群体结构田间实时准确监测、抗性品种应用以及抗病育种提供科学依据。【方法】利用中国鉴别寄主、IR24以及15个抗白叶枯病近等基因系等共21个鉴别寄主,采用人工剪叶接种方法,对2018—2021年采自广东、广西、海南、浙江、湖南、辽宁、云南共7个省（自治区）的954个单菌落分离菌株进行致病型测定,探明白叶枯病菌致病型种类、分布及毒性分化;基于测试菌株与15个近等基因系及IR24的抗感互作,应用主成分因子分析法,开展近等基因系与病菌互作的变量因子分析,构建白叶枯病菌致病型近等基因系鉴别寄主;基于抗病基因与测试菌株的抗感反应,分析抗病基因聚合效应。【结果】954个测试菌株在中国鉴别寄主上鉴定出11个致病型,包括SRRRR（I）、SSRRR（Ⅱ）、SSSRR（Ⅲ）、SSSSR（Ⅳ）、SSRRS（V）、SRSRR（Ⅵ）、SSSSS（Ⅸ）、SSSRS（新型1）、SRSRS（新型2）、SRSSS（新型3）以及SSRSS（新型4）,占测试菌株的比率分别为11.53％、4.82％、7.34％、6.18％、7.23％、1.05%、59.96％、1.57%、0.10%、0.10%、0.10%。Ⅸ型菌作为致病性最广的强毒菌系已上升为华南和长江中下游湖南和浙江稻区的优势致病型,西南稻区的云南以Ⅳ型菌为主,东北稻区的辽宁以I型菌为主。15个水稻抗白叶枯病近等基因系对954个菌株的抗感性分析结果表明,测试的15个近等基因系可分为5种类型,第Ⅰ类为高感基因系,包括IRBB1、IRBB2、IRBB10、IRBB11、IRBB4;第Ⅱ类为中感基因系,包括IRBB3、IRBB203、IRBB14;第Ⅲ类为中抗基因系,包括IRBB8、IRBB13;第Ⅳ类为抗病基因系,有IRBB21;第Ⅴ类为高抗基因系,包括IRBB5、IRBB7、CBB23、GDBB23;测试菌株中,出现可侵染抗病基因xa5的有42个、Xa7的有34个、Xa23的有31个。对以白叶枯病近等基因系为主的16个品种（系）与954个菌株组成的抗感互作变量数据矩阵进行因子分析,以解释总变量>85.0%为界,提取出8个主成分因子,组建了以近等基因系为主的10个品种(系)组成白叶枯病菌近等基因系鉴别寄主,按其对变量方差贡献大小,这些寄主分别为IRBB10（Xa10）、IRBB4（Xa4）、GDBB23（Xa23）、IRBB5（xa5）、IRBB7（Xa7）、IRBB21（Xa21）、IR24（Xa18）、IRBB13（xa13）、IRBB3（Xa3）、金刚30;新鉴别寄主可将954个测试菌株划分为55个致病型,对测试稻区的白叶枯病菌菌株表现出较好的鉴别力。基因聚合联合抗性分析表明,不同抗病基因聚合对病菌的抗性频率有一定的提升,不同抗病基因对测试菌株的抗性具有一定的互补性。【结论】监测稻区的白叶枯病菌系趋向多样化,毒性分化明显,强毒菌系Ⅸ型菌在部分稻区已上升为优势致病型,侵染xa5、Xa7及Xa23等广谱抗性基因的菌株有上升趋势;抗病基因聚合可拓宽品种对病原菌系的抗性谱,是培育广谱抗性品种的有效途径;近等基因系鉴别寄主的建立与应用可为白叶枯病发生流行的精准监测以及田间实时预警提供技术支撑。     

云南省水稻白叶枯病菌致病力差异的地理分布

使用12个分别持有不同抗病基因（Xa1,Xa2,Xa3,Xa4,Xa5,Xa7,Xa8,Xa10,Xa11,Xa13,Xa14和Xa21）的近等基因系水稻白叶枯病鉴别品种及3个对照品种（IR24，Toyonishiki和Sigadagabo），鉴别了从云南省收集的138个菌株。结果根据致病谱可以将这些菌株分成A－J共10组。A组菌株仅对Toyonishiki和Sigadagabo两个对照品种致病，J组菌株则能对9个鉴别品种和3个对照品种致病。对不同海拔采集的菌株进行致病力分析的结果表明，从大理、武定等较高海拔粳稻种植区采集的菌株致病力较弱，在鉴别品种上病斑的平均长度不到50mm；而元江、景洪、潞西等低海拔杂交稻种植区采集的菌株致病力较强，在鉴别品种上的病斑平均长度超过100mm。从高海拔稻区到低海拔稻区，病菌致病力有逐步增强的趋势。     

水稻品种对白叶枯病抗性鉴定的研究

 共测定了20份水稻品种和3套同核异质的12个不育系及其相应的保持系,以及携带不同抗性基因的16个水稻近等基因系对白叶枯病的抗性。结果表明,20份水稻品种中高抗品种11份,占55%,其中粳稻品种的抗病性较强。12个水稻不育系的抗病性均比其相应的同名保持系差,不育系间抗病性差异明显;T型不育胞质的抗病性较强,D型、G型不育系的抗病性较差。16个近等基因系中含xa-5,Xa-7,xa-13,Xa-17和Xa-21等5个抗性基因的品系对绝大多数白叶枯病菌株表现为广谱抗病。在抗性鉴定的基础上筛选出了适于我国白叶枯病菌小种鉴别的单基因品种。     

湖北省水稻白叶枯病菌致病型分化检测与分析

为了掌握湖北省水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzae)的致病型分化和变异动态,采集湖北省水稻种植区白叶枯病样品分离白叶枯病菌,用含不同白叶枯病抗性基因的近等单基因系IRBB2、IRBB3、IRBB5、IRBB13、IRBB14和IR24作为鉴别寄主,采用剪叶接种,根据寄主和分离菌株的互作反应检测病菌的致病型分化。鉴定结果表明,在湖北省水稻白叶枯病的致病型R9(SSSSSS)占鉴定菌株的46.2%,还有Unknown类型的菌株占38.5%。与前人研究结果相比,湖北白叶枯病菌致病型发生了很大的变异,主要致病型由R4变成了R9,且出现了以前没有的R8(SSRSSS)类型和Unknown类型。同时,鉴定了Xa7和Xa23介导的湖北省白叶枯病菌的抗性,Xa7有2个分离菌株可以克服其抗性,而Xa23能抗所有分离菌株,因此在湖北省可以利用这2个基因进行水稻抗白叶枯病育种。     

云南滇西高原粳稻区白叶枯病菌遗传多样性初探

用IS-PCR和rep-PCR法分析了17个采自云南滇西高原粳稻区的水稻白叶枯病菌(Xanthomonasoryzaepv.O-ryzae)和7个其他地区的水稻白叶枯病菌的群体遗传多样性。用2个适合中国水稻白叶枯病菌的引物J3和ERIC对这24个菌系基因组DNA进行PCR扩增反应,J3引物有14条条带,ERIC引物有13条条带,2个引物呈现18种谱型。用PHYLIPVersion3.6软件UPGMA聚类分析法分析白叶枯病菌系之间的遗传距离,可将24个病原菌分为4簇,3个来自菲律宾的白叶枯病菌与中国的菌系距离较远,云南高原粳稻区分离的菌系十分复杂,4个簇中都有,但主要集中在2个簇中,共有14个菌系。     

水稻白叶枯病菌致病力分化的初步研究

水稻白叶枯病菌〔Xanthomonas oryae(Uyeda et Ishiyama)Dowson〕存在致病力的差异。国内外的研究结果,有的认为病菌的不同的菌株其变异型是连续性的,为数量上的差异,有的则认为不同的菌株与水稻品种间的互作为垂直性的,存在质的差异。方中达等曾对我国各地280个白叶枯菌株进行致病性变异的测定,发现不同菌株的致病力强弱为连续性的差异,并初步区分为4个菌系群(Ⅰ—Ⅳ),1977—1978年我们以选用的鉴别品种测     

广西水稻白叶枯病菌致病型的初步鉴定

【目的】明确广西水稻白叶枯病菌致病型的分布和分化,为生产上该病害的综合防控提供理论依据。【方法】采用水稻白叶枯病菌中国鉴别寄主（金刚30、特特普、南粳15、爪哇14、IR26）对2013年从广西南宁、东兴、防城港、钦州、岑溪等地水稻病区分离得到的29株水稻白叶枯病菌进行致病型初步鉴定,同时采用部分近等基因系对5株南宁分离菌株致病性进行进一步分析。【结果】29株菌株在5个鉴别寄主上均出现感病反应,均为SSSSS模式,为强致病菌;5株南宁分离菌株能使目前抗谱最广的水稻材料CBB23感病。【结论】广西水稻白叶枯病菌致病力出现极大分化,需加强对该病害的防控及水稻抗病材料的筛选利用工作。     

东北水稻白叶枯病菌株遗传多样性分析及品种对白叶枯病抗性评价

水稻白叶枯病最近几年在中国东北地区呈现突发和爆发态势。明确当地病原菌毒性和品种抗病情况,是防治白叶枯病的有效措施。选择东北稻区23个水稻白叶枯病菌菌株,进行了IS-PCR扩增和系统分析,结果显示:在0.83遗传距离水平,23个菌株可划分为5个簇。利用分离的水稻白叶枯病菌株与粳稻品种接种互作,"通禾855"等部分品种表现较强抗谱。用9个中国水稻白叶枯病菌标准菌株对15份北方粳稻品种进行人工接种,结果显示除品种"通系929"表现中抗外,其他品种的抗性综合表现感病。研究结果表明:北方水稻白叶枯病菌遗传多样性较复杂,筛选、引进广谱抗水稻白叶枯病种质资源材料非常必要,而且,利用当地菌株筛选抗源材料更加可靠。     

水稻白叶枯病菌致病力分化的初步研究

水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryae(Uyeda et Ishiyama)Dowson]存在致病力的差异。国内外的研究结果,有的认为病菌的不同的菌株其变异型是连续性的,为数量上的差异,有的则认为不同的菌株与水稻品种间的互作为垂直性的,存在质的差异。方中达等骨对我国各地280个白叶枯菌株进行致病性变异的测定,发现不同菌株的致病力强弱为连续性的差异,并初步区分为4个菌系群(Ⅰ—Ⅳ),1977—1978年我们以选用的鉴别品种测定湖南各地共30个白叶枯菌株的致病力,得到相似的结果广东报道该省的菌株致病力也为量的差异。考虑到上述这些结果不一致,既与不同研究用的鉴别方法以及不同菌株来源有关,也与鉴别品种的选择和供测菌株的数最有关,因此1981年我们增加了供测菌株的数量,并根据过去测定的结果,选用国内鉴别品种(即方等提出的鉴别品种)加上湖南省培育     

广东水稻细菌性条斑病菌致病性分化研究

水稻抗病性是寄主与病原物互作的结果,病原菌系的分化研究是抗病资源筛选及抗病育种的前提。研究以水稻品种金刚30、IR24、IRBB21、IRBB14、IRBB5、IRBB4、五山丝苗等为鉴别品种,对来自广东地区72个细菌性条斑病菌菌株进行致病力分化测试,并开展了部分广东主栽品种对广东细菌性条斑病菌优势菌系抗性鉴定。结果表明,广东地区的细菌性条斑病菌菌株致病力分化明显,测试菌株可分为19个致病型,其中优势致病型为C18(SSSSRSS)和C5(SRRRRRS),分别占25%、23.61%;强致病性菌系菌株C17(SSSRSSS)、C18(SSSSRSS)、C19(SSSSSSS)占测试菌株的27.78%,主要分布在广州、惠州、阳春、茂名、新会、广宁、雷州地区。测试18个广东主栽品种中,除新银占对测试的优势菌系C18(SSSSRSS)表现中感,其余的均表现感病。     

Evaluation of the Pathotypes of Xanthomonas oryzae pv. oryzae and Preliminary Analysis of the Resistant Reactions of Main Japonica Rice in the Yunnan Plateau, China

The pathogenicity of 36 isolates of Xanthomonas oryzae pv. oryzae （Xoo）, which were collected from japonica rice varieties in the Yunnan Plateau, China, was evaluated. It was evaluated on 29 rice varieties including a set of seven varieties to identify pathogenicity, i.e., Haonuoyang, TN1, Kogyoku, Zhenzhu＇ai, IR26, Nanjing 33, and Kinmaze, which may be considered as a set of differential varieties for Xoo races from Yunnan japonica rice. The efficiency of the seven varieties was further confirmed. The results showed reversible and specific interactions between isolates and varieties. The isolates were classified into nine pathotypes from pathotyp Ⅰ to Ⅸ according to their pathogenic reactions on the seven rice varieties. The pathotype V was the epidemic, whereas pathogen Ⅶ was the most pathogenic. Most japonica varieties grown in the Yunnan Plateau were susceptible to Xoo. The rice lines IRBB21 （Xa-21）, Zhachanglong （Xa-22,, Xa- 24,）, and IR1545-339 （xa-5）, which were resistant to all the isolates tested, can be used as donors of resistant genes for bacterial blight in japonica rice breeding in the Yunnan Plateau.     

云南水稻白叶枯病生理小种初析及鉴别品种的筛选

 从云南省10个地州40个县市的水稻白叶枯病标本中分离纯化得到115个水稻白叶枯病菌株。利用已知抗性基因的近等基因系,在孕穗期应用剪叶法接种明确其生理小种。并筛选出一套鉴别品种IRBB1,IRBB3,IRBB4,IRBB5,IRBB7,IRBB13,IRBB14,IRBB18,IRBB21. 云南省的水稻白叶枯病菌小种组成复杂,有自身的特殊性。已鉴定出25个小种,暂定名为YN1～YN25. 优势生理小种为YN1,YN13,YN21,其中YN13分布于楚雄、玉溪、红河、丽江等4个地区共8县（市）,YN21分布于大理、红河等地区。云南的小种多样性分布可能与它的地理条件有关。     

云南稻种对水稻白叶枯病抗性的评价

 2000～2001年鉴定了近300份水稻品种（包括云南省主栽品种、近等基因系材料、基因聚合品种等育种材料）对白叶枯病的抗性。其中对测试的白叶枯病菌系表现抗病的有51个,占供试品种的17%,云南省主栽品种如合系等粳稻品种及籼型杂交稻高度感病,说明云南省主栽品种多数对白叶枯病系表现感病,近等基因系材料抗感表现不一,基因聚合品种高抗白叶枯病。     

水稻近等基因系对白叶枯病、条斑病抗性的比较研究

 研究了水稻近等基因系对白叶枯病菌不同致病型12个菌株和20个细条病菌株的抗性差异及其对两种病原菌致病力分化的鉴别力。结果表明含xa－5,Xa－7,xa－13,Xa－17和Xa－21等5个抗性基因的品种（系）对绝大多数白叶枯病菌株表现为广谱高抗,其中xa－5,Xa－17抗性基因品种兼抗细条病,但携带xa－13,Xa－21基因的抗性基因品系则感细条病。进一步表明水稻对细条病和白叶枯病的抗性是受不同的抗性基因控制的。IRBB3,IRBB4,IRBB5,IRBB13,IRBB21和阿苏稔(Xa－17),丰锦(Xa－18)等7个单基因品种对我国的白叶枯病菌致病型具有鉴别力,划分为5个小种。依据20个菌株在15个近等基因系上的致病力差异将水稻细条病菌株分为12个致病型,经聚类分析可划分为6个组。结果进一步表明我国的水稻细条病菌株致病性分化明显。     

云南稻种资源的抗白叶枯病研究

 经多年抗性鉴定和评价,供试的稻种资源中,表现抗水稻白叶枯病的有57个,占供试品种的28.5%, 其中30份对测试的所有菌株均表现为抗和中抗,其余品种仅对部分菌株表现为抗病。在表现抗病的品种中,接种多个属不同致病型的水稻白叶枯病菌株,抗病品种如Yunhui290,Xa22,Xa23等多年抗性结果表现一致,表现为广谱高抗,表明这些品种的抗性表现比较持久、稳定,是今后抗病育种供体的重要来源。     

水稻白叶枯病原菌遗传和致病型多样性分析

采用Rep-PCR分子指纹技术对国内已知致病型和云南省各水稻产区采集的56个白叶枯病代表菌株进行分析．用ERIC、J3等引物对其DNA进行Rep-PCR特异性扩增,扩增结果经综合聚类分析,在70％的相似水平上,可将测试菌株划分为10个组群,其中4、5、8、9、10为主要组群;来自云南省的菌株分属于6个组群中,遗传分群与菌株的地理来源关系密切．根据菌株在已知抗性基因的近等基因系的反应,菌株可分为18个致病型,云南省的水稻白叶枯病菌株致病型复杂多样,远远高于国内其他省份测试的致病型．     

水稻白叶枯病致病性基因研究进展

稻黄单胞菌水稻致病变种[Xanthomonas oryzae pv.oryzae(Xoo)]可引起水稻白叶枯病,是水稻病害中最严重的病害之一,其与水稻互作是基因对基因的关系。Xoo基因组测序的完成极大推动了对Xoo基因功能的研究。为此,该文对近几年来Xoo致病性基因的鉴定情况进行统计,并就致病性基因的突变菌株对水稻接种情况和菌株自身变化进行了归纳,较为详细阐述了当前对Xoo无毒基因的鉴定研究状况,为水稻抗白叶枯病育种以及研究致病基因和致病机制提供理论基础。     

水稻白叶枯病菌致病性分子遗传学基础

 水稻-白叶枯病原菌互作符合基因对基因关系，是研究禾本科植物-病原菌互作的理想模式系统。目前已鉴定和克隆出许多白叶枯病菌致病相关基因。其它革兰氏阴性植物病原细菌致病性分子遗传学和基因组学研究，为揭示水稻白叶枯病菌致病性分子机理提供了丰富的背景知识，其中以发掘TTSS效应分子的研究备受关注。本文将对白叶枯病菌致病性分子机理进行综述，以期为研究水稻-白叶枯病菌互作的功能基因组学提供科学线索。