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水稻是全球近一半人口赖以生存的口粮,而稻瘟病是危害水稻最严重的真菌病害之一,对水稻的安全生产存在极大威胁。目前,选育抗病品种是最有效和绿色环保的防治稻瘟病方法。但是,由于稻瘟菌遗传进化快速,长时间大面积种植单一抗性的水稻品种会使抗性丧失。所以,监测田间稻瘟菌群体无毒基因的组成和变化动态,对合理使用抗病基因具有重要的指导意义。对2018-2020年连续三年在四川盆地稻瘟病病圃采集稻瘟病病样,分离、纯化和保存单孢菌株,并以此作为研究对象,分析了无毒基因的组成以及对24个抗瘟单基因系水稻材料的致病性。主要研究结果如下:1.2018-2020年四川盆地稻瘟菌对24个抗瘟单基因系的致病性2018年的菌株对含有Pi12(t)、Pish、Pi11、Pib、Pia、Pita、Pit和Pi19(t)的单基因系水稻材料表现为强毒力;在含有Piz5和Pikh的单基因系上表现为弱毒力。此外,2018年的菌株多为中等致病力或较强致病力菌株,说明无毒基因可能存在一定程度的变异。2019年的菌株在含有Pik、Pikp、Pi12(t)、Pib、Pit、Pi11、Pi19(t)、Pikm、Pish、Pi7(t)、Pita和Piz5单基因系水稻材料表现为强毒力;在含有Piz的单基因系上表现为弱毒力。2019年的菌株多为强致病力或较强致病力,表明无毒基因可能存在丰富的变异,从而导致相应的抗病基因失效。2020年的菌株在含有Pib、Pit、Pi12(t)、Pi3、Piks、Pia和Pii单基因系水稻材料上表现为强毒力;在含有Pi20、Pita2、Pi9(t)、Pikh、Piz5和Piz的单基因系上表现为弱毒力。2020年的菌株多表现为中等致病力,强致病力和弱致病力的菌株频率极低。2.2018年四川盆地稻瘟菌无毒基因的组成与变异通过对2018年383个稻瘟菌的无毒基因进行PCR检测,发现AVR-Pik和AVR-Pi54在所有菌株中都存在;AVR-Pizt、AVR-Pi9和AVR-Pib的出现频率超过96%;AVR-Pita1、AVR-Pii和AVR-Pia出现频率均低于50%,其中AVR-Pia几乎完全缺失。在AVR-Pib中检测到了高频率的有毒变异,包括Pot3、Mg-SINE插入以及CDS碱基缺失;在AVR-Pizt中检测到了Inago2的solo-LTR插入;发现部分菌株中AVR-Pik存在基因加倍现象,这些变异都可能是造成抗病基因失效的重要原因。3.重测序分析2018-2020年四川盆地稻瘟菌无毒基因的组成我们对2018年至2020年四川盆地分离的稻瘟菌菌株进行了重测序,发现AVR-Pi54、AVR-Pi9、AVR-Pib和AVR-Pizt的出现频率大于90%,而AVR1-CO39在所有菌株中都不存在。AVR-Pia和AVR-Pii的出现频率在年度间差异较大,AVR-Pik和AVR-Pita1的频率在年度间波动相对较小。本研究对四川盆地稻瘟菌的致病性和无毒基因型进行了系统性分析,为四川盆地稻瘟病抗病基因的利用及抗病品种的合理布局提供了参考。结果表明,Pia、Pib、Pit、Pish、Pi12(t)、Pi19(t)和Pi11在四川盆地的利用价值不高,含有单个上述抗病基因的品种不适宜在四川盆地推广种植。Pi54、Pikh和Piz对四川盆地的抗病育种和品种布局具有较高的利用价值,可合理使用。此外,在使用Piz5、Pizt、Pi1、Pi5(t)、Pi9(t)和Pikm之前,应进行田间自然诱发鉴定,可以考虑与其他抗病基因聚合使用。