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稻瘟病是由稻瘟菌(Magnaporthe oryzae)引起的水稻病害,使用抗病品种是该病最经济有效的防治手段。由于稻瘟菌变异频率高,容易导致水稻丧失抗瘟性。因此了解稻瘟菌无毒基因的种类和组成,有利于进行抗瘟品种的合理布局。
本研究对湖北省主推的72个水稻品种进行了田间抗性鉴定,分析了咸宁地区三个市县的稻瘟菌无毒基因型及其变异,主要研究结果如下:
1.2017年在恩施市咸丰县自然病圃中对湖北省主推的72个水稻品种的进行抗瘟性鉴定。鉴定结果表明,72个水稻品种中,岗优527高抗叶瘟,福E优6981、培两优98、新两优223等26个品种高感叶瘟;珞优9348和两优986抗穗颈瘟,丰优源299、福E优6981、奥优83等66个品种高感穗颈瘟。没有发现兼抗叶瘟和穗颈瘟的水稻品种。
2.利用24个单基因系水稻对咸宁地区通城县、咸安区和通山县所采集的180株稻瘟菌无毒基因进行鉴定分析,结果表明咸宁地区的稻瘟菌多表现为强致病力,且不同地区的稻瘟菌对24个单基因系水稻表现出不同的毒力频率,通城县和咸安区的菌株对Pi-a、Pi-sh和Pi-1的毒力频率较高,通山县菌株对Pi-b和Pi-7的毒力频率较高,所有菌株对这5个抗性基因的毒力频率均在80%以上。咸宁地区稻瘟菌株含有24个无毒基因,无毒基因Avr-Piz和Avr-Pi20在通城县和咸安区的出现频率最高,分别为41.67%、50.00%和41.67%、51.67%,通山县稻瘟菌无毒基因Avr-Pi9和Avr-Piks出现频率较高,分别为55.00%和41.67%。通城县、咸安区和通山县的稻瘟菌多含有5个和8个无毒基因组合。通过聚类分析可以将三个地区的稻瘟菌的无毒基因分为十三个类型。
3.用12个无毒基因特异性引物通过PCR检测了咸宁地区180个稻瘟菌所含有的无毒基因,结果表明,咸宁地区稻瘟菌株含有12个无毒基因,但不同市县菌株所含无毒基因种类有所差异。所有菌株都含有Avr-Pib基因,95%以上的菌株含有Avr-Pik、ACE1、Avr-Pi9和Avr-Pizt无毒基因,Avr-CO39和Avr-Pita基因检测频率较低,Avr-CO39在通城县和咸安区的检测频率为7%,通山县菌株未检测到该无毒基因,Avr-Pita在三个市县的检测频率分别为8%、43%、55%。对16个菌株的Avr-Pita和20个菌株的Avr-Pik基因进行了测序,序列分析发现,Avr-Pita和Avr-Pik的突变频率分别为44%和15%,两个无毒基因变异类型包括碱基的插入、替换和缺失。
本研究对湖北省主推的72个水稻品种进行了田间抗性鉴定,分析了咸宁地区三个市县的稻瘟菌无毒基因型及其变异,主要研究结果如下:
1.2017年在恩施市咸丰县自然病圃中对湖北省主推的72个水稻品种的进行抗瘟性鉴定。鉴定结果表明,72个水稻品种中,岗优527高抗叶瘟,福E优6981、培两优98、新两优223等26个品种高感叶瘟;珞优9348和两优986抗穗颈瘟,丰优源299、福E优6981、奥优83等66个品种高感穗颈瘟。没有发现兼抗叶瘟和穗颈瘟的水稻品种。
2.利用24个单基因系水稻对咸宁地区通城县、咸安区和通山县所采集的180株稻瘟菌无毒基因进行鉴定分析,结果表明咸宁地区的稻瘟菌多表现为强致病力,且不同地区的稻瘟菌对24个单基因系水稻表现出不同的毒力频率,通城县和咸安区的菌株对Pi-a、Pi-sh和Pi-1的毒力频率较高,通山县菌株对Pi-b和Pi-7的毒力频率较高,所有菌株对这5个抗性基因的毒力频率均在80%以上。咸宁地区稻瘟菌株含有24个无毒基因,无毒基因Avr-Piz和Avr-Pi20在通城县和咸安区的出现频率最高,分别为41.67%、50.00%和41.67%、51.67%,通山县稻瘟菌无毒基因Avr-Pi9和Avr-Piks出现频率较高,分别为55.00%和41.67%。通城县、咸安区和通山县的稻瘟菌多含有5个和8个无毒基因组合。通过聚类分析可以将三个地区的稻瘟菌的无毒基因分为十三个类型。
3.用12个无毒基因特异性引物通过PCR检测了咸宁地区180个稻瘟菌所含有的无毒基因,结果表明,咸宁地区稻瘟菌株含有12个无毒基因,但不同市县菌株所含无毒基因种类有所差异。所有菌株都含有Avr-Pib基因,95%以上的菌株含有Avr-Pik、ACE1、Avr-Pi9和Avr-Pizt无毒基因,Avr-CO39和Avr-Pita基因检测频率较低,Avr-CO39在通城县和咸安区的检测频率为7%,通山县菌株未检测到该无毒基因,Avr-Pita在三个市县的检测频率分别为8%、43%、55%。对16个菌株的Avr-Pita和20个菌株的Avr-Pik基因进行了测序,序列分析发现,Avr-Pita和Avr-Pik的突变频率分别为44%和15%,两个无毒基因变异类型包括碱基的插入、替换和缺失。