稻瘟病菌生理小种时、空间变化规律研究

 自1983年起,比较系统地对稻瘟病菌生理小种时、空间分布及变化规律进行观察。在时间上,主要对早稻病菌田间小种消长规律进行观察;在空间上,主要对山区各不同海拔的小种分布进行观察。通过对350个单孢菌株的测定.认为生理小种优势种群与优势小种在该病流行期基本保持稳定,优势小种组成与品种栽培面积及不同海拔品种布局有关;田间小种变化速率与气候条件有关。高山区引进品种抗性丧失快的主要原因是气候因子。     

稻瘟病菌生理小种鉴定的影响因子研究

选用特特普、珍龙１３、四丰４３、东农３６３、关东５１、合江１８和丽江新团黑谷等７个中国鉴别品种，对相同菌株在不同条件下的小种鉴定作了研究，结果表明接种体浓度和施肥水平对小种鉴定结果有较大影响，在小种鉴定中应多施氮肥以保稻苗嫩绿，同时接种的孢子浓度应在２０万／ｍｌ左右，以保证稻瘟病菌生理小种鉴定的准确性和可靠性。     

黑龙江省稻瘟病菌生理小种的鉴定

应用３个籼稻、４个粳稻组成的中国鉴别品种将黑龙江省１１０个稻瘟病菌菌株划分为４群７个生理小种。用日本清泽的１２个单基因抗性鉴别品种将上述菌株划分为７７个生理小种。对＋、ｔｉ－ａ、Ｐｉ－ｋ、Ｐｉ－ｚ基因致病频率高（７０．４％～８９％）的生理小种遍布全省各稻区；对Ｐｉ－ｔ、Ｐｉ－ｂ、Ｐｉ－ｚｔ基因致病频率低（０～１９．３％）的生理小种分布窄，这３个基因可用于抗病育种。试验表明应用日本清泽的１２个粳稻单基因抗性鉴别品种更适宜黑龙江省稻瘟病菌生理小种的鉴定     

黑龙江省稻瘟病菌生理小种鉴定

2005-2007年,从采自黑龙江省各主要水稻产区的稻瘟病标样中分离获得268个单孢菌株,采用全国统一的7个鉴别寄主共鉴定出7群31个中国小种。其中ZA、ZD、ZB为黑龙江省稻区的主要优势小种群,出现频率分别为33.58%、24.63%和18.28%。ZD1是优势小种,其出现频率为16.04%,其次是ZA49（13.43%）、ZE1（10.44%）、ZA17（8.96%）小种。不同地区小种的类型及其组成不同。     

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。     

小麦白粉菌的无性重组

加拿大安大略南部,英国、瑞典和美国小麦白粉菌自然种群的田间调查表明该病菌具广泛的遗传变异性。本地种群内这种变异性的原因可能有:1)基因突变,2)从异地传入新的病源接种体,3)毒性基因在有性凡殖期的重组,4)无性重组。尽管无性杂交的作用在其他植物病原真菌中已经被证实,但是在小麦白粉菌生活史中无性重组的作用尚未进行过考查。已知在尖孢镰刀菌蕃茄专化型中有无性遗传交换,在锈菌中也有人提出有无性重组。在大麦白粉菌中未检测出无性重组。本研究之目的在于考察无性重组可否作为一种机制,来解释田间小麦白粉菌种群的某些遗传变异性。     

稻瘟病菌菌株在寄主上的相互作用研究

作者采用常规的组织分离、单孢分离、孢子培养和接种的方法,研究了稻瘟病菌菌株在14个品种秧苗上的相互作用。结果表明,所有不同来源的单孢菌株间、集团菌株间在中等抗性品种上均有各种类型相互作用。从简化鉴定工作程序和接近病菌在大田存在互作的实际出发,作者建议以不同地区和不同品种的集团菌株混合接种,测定育种早稻材料的抗病性。     

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。     

广东省不同稻区稻瘟病菌生理小种鉴定及无毒基因分析

为明确广东省不同稻区稻瘟病菌Magnaporthe oryzae生理小种与无毒基因的类型与分布,利用7个中国鉴别品种、11个抗稻瘟病单基因系及3个广东省优质抗源稻种三黄占2号、青六矮和珍桂矮,采用苗期喷雾接种方法对2018—2019年分别从广东省不同稻区感染稻瘟病的不同栽培稻品种上分离获得的368株稻瘟病菌单孢菌株进行生理小种鉴定与无毒基因分析。结果显示,利用中国鉴别品种共鉴定出 6 群 30 个生理小种,其中优势种群为 ZB 和 ZC,出现频率分别为 44.29% 和43.48%,优势生理小种为ZB13和ZC13,出现频率分别为26.90%和29.35%。利用11个水稻抗稻瘟病单基因系鉴定出测试菌株对含有Pi9、Pi1、Pik-h和Pi50这4个水稻抗稻瘟病单基因系的无毒性频率均大于80.00%;来自粤北、粤西和珠三角3个稻区的稻瘟病菌对抗源稻种三黄占2号的毒性频率低于11.76%,对珍桂矮的毒性频率大于69.41%。表明2018—2019年广东省稻瘟病菌群体生理小种结构复杂,多样性丰富,在粤北、粤西和珠三角稻区可利用的抗性基因一致,可推广使用含抗性基因Pi9、Pi50、Pik-h和Pi1的水稻品种;三黄占2号抗性好,抗谱较宽,可作为广东省抗稻瘟病种质资源加以利用。     

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。     

稻瘟菌TAC文库的构建与评价

 本文构建了一个包含16 128个克隆的稻瘟菌基因组的TAC文库,74%的克隆含有外源插入片段,其插入片段大小平均为59 kb,该库相当于稻瘟菌基因组的18倍。本文并对文库的代表性进行了评价,采用3个单拷贝的标记作为探针筛库,分别得到16,17和16个阳性克隆,这与估算的该库的覆盖率是一致的;从MH 18S1为探针所筛选的阳性克隆中,随机挑取8个并对其限制性酶切图谱进行分析,结果表明:其组成的重叠群跨度为153 kb,未发现嵌合和缺失现象。以上结果表明,此TAC文库适合用于稻瘟菌基因组的分析。     

稻瘟病菌群体育性分析的主要影响因子研究

 将稻瘟病菌10个两性可育菌株,包括GUY11、KA3、KA9、KA7、6023、2539W、8773R-19、8773R-27、8113R-2和8113R-10相互交配,结果表明,10个菌株育性好,交配型明确;2539W已丧失雌性功能,不再是两性菌株。原先由6023/2539W测为可育的24个福建省田间稻瘟病菌菌株分别与另外8个两性菌株交配,结果得出不同两性菌株测得同一组稻瘟病菌菌株的育性差异很大,这可能是由于两性菌株的交配能力强弱差异以及两性菌株与待测菌株之间的亲和性不同引起的。分析认为,GUY11和KA3最适于测定稻瘟病菌群体的育性和交配型,并用其测定了227个来自福建省田间稻瘟病菌菌株的育性。结果表明,福建省稻瘟病菌群体可育菌株率为81.1%,其中81.0%为交配型MAT1-2,19.0%为MAT1-1。研究结果将有助于进一步认识稻瘟病菌的群体结构特点及其演化规律。     

云南省近年稻瘟病菌生理小种的组成和分布

用日本 9个水稻单基因鉴别品种和BL1、K59两个参考品种鉴定了云南省 4个稻作区21个县 (市 )采集、分离的 155个稻瘟病菌单孢菌株 ,结果出现 78个稻瘟病菌生理小种 ,其中优势小种为136.4(出现频率为65%)、317.4(出现频率52% )、007(出现频率 5.2% )小种。通过研究各稻作区生理小种对日本鉴别品种的侵染率 ,分析了各垂直抗性基因在不同稻作区的利用价值。     

利用PCR标记对水稻稻瘟病菌适合度的测定

 本文利用2个对水稻抗病基因Pi-1(t)有致病力的突变菌株和它们的各自原始菌株共同接种高度感病的品种CO39。第一轮接种后,采集病叶并收集分生孢子用于下一轮接种,同时分离单孢菌株。经过3或4轮接种后,共分离905个单孢菌株。然后,利用稻瘟病菌的一段倒位重复序列Pot2所设计的一对引物,Pot2-1和Pot2-2,直接进行DNA聚合酶链式反应(PCR),检测各菌株在群体中所占比例,结果表明,2个突变体均比各自的原始菌株有更高的适合度,突变体RC1(4+5)141与原始菌株9248-6组合中,前者由第1轮接种循环的71%上升到第4轮的100%;突变体MC1(3+4)57-9与原始菌株101-7-2-1-1组合中,前者在各代中均比原始菌多一倍。2个突变体适合度也相差很大,经过3代接种循环后,MC1(3+4)57-9则逐渐消失,RC1(4+5)141完全占优势,达到100%。突变体RC1(4+5)141的产孢能力是其它菌株的2~3倍,这表明,稻瘟病菌菌株在自然条件下成为优势群体,除了致病力发生突变外,还要在产孢能力上有明显的优势以适应新的抗病基因     

稻瘟病菌营养体亲和配对筛选及其亲和能力遗传

 在白米玫瑰红培养基上对江苏省的稻瘟病菌Magnaporthe grisea(Hebert) Barr.不同小种间营养体亲和菌株配对组合进行了筛选。当不同小种的菌株对峙接种,在21±1℃、黑暗中培养18 d后,部分配对组合的菌落交界处出现一条肉眼明显可见的菌丝融合带,且具有稳定的重复性。出现菌丝融合带的配对菌株在玻璃纸上对峙微培养2~3 d后,镜检观察到菌丝融合现象普遍存在;未出现明显菌丝融合带的菌株组合经对峙微培养,菌丝融合现象未见或较少。从ZA₄₉、ZG₁、ZF₁和ZD₁ 4个小种的12个菌株中筛选出3对营养体亲和性强的小种间菌株配对组合。以所选菌株为亲本建立单分生孢子无性系,测定营养体亲和能力在单孢后代的遗传。结果是,营养体亲和能力在单孢后代遗传不稳定,与另一亲本的单孢株配对产生融合带的百分率为53%~74%之间。进一步研究发现,来自同一个分生孢子不同细胞的单芽管株与配对菌株的营养体亲和能力相同;亲和能力在单芽管株的单孢株后代继续发生分离。     

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。     

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。