利用無(wú)毒基因研究浙江省分離于不同年份的稻瘟病菌群體的遺傳結(jié)構(gòu)多樣性.pdf

1、由Magnaportheoryzae引起的稻瘟病是水稻生產(chǎn)上的三大病害之一，稻瘟病的發(fā)生與流行嚴(yán)重影響水稻的產(chǎn)量及品質(zhì)，目前利用抗性品種防治稻瘟病是最經(jīng)濟(jì)、有效和安全的解決方案。稻瘟病菌的遺傳結(jié)構(gòu)復(fù)雜，群體多態(tài)性高，種群演替迅速，致使抗性品種在田間連續(xù)使用3-5年后，抗性明顯衰退，嚴(yán)重阻礙了抗病品種在稻瘟病防治上的應(yīng)用。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和研究稻瘟病菌的遺傳結(jié)構(gòu)變異，了解田間稻瘟病菌群體遺傳結(jié)構(gòu)的多樣性及其動(dòng)態(tài)變化規(guī)律對(duì)于延長(zhǎng)抗病品種的抗病歷期具

2、有重大意義。
　　目前，研究稻瘟病菌遺傳多樣性的常用方法為分子標(biāo)記技術(shù)，如限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性(RFLP)方法、隨機(jī)擴(kuò)增多態(tài)性DNA(RAPD)技術(shù)、特異性擴(kuò)增片段(SCAR)標(biāo)記、簡(jiǎn)單重復(fù)序列(SSR)標(biāo)記、rep-PCR技術(shù)、擴(kuò)增片段長(zhǎng)度多態(tài)性(AFLP)、反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子—微衛(wèi)星擴(kuò)增多態(tài)性(REMAP)等。目前就分子標(biāo)記技術(shù)研究稻瘟病菌群體遺傳多樣性的結(jié)果顯示其多態(tài)性結(jié)果與稻瘟病菌的致病型間并無(wú)明顯相關(guān)性，其結(jié)果不能很好的反應(yīng)稻

3、瘟病菌的致病型變異和新致病型的產(chǎn)生，亟需探索一種新的方法研究稻瘟病菌的遺傳結(jié)構(gòu)多樣性。稻瘟病菌的無(wú)毒基因與水稻的抗病基因符合基因?qū)驅(qū)W說(shuō)，無(wú)毒基因不穩(wěn)定，常導(dǎo)致水稻抗病品種的抗病性喪失，而無(wú)毒基因的不穩(wěn)定性正是研究稻瘟病菌遺傳多樣性的絕佳材料。了解無(wú)毒基因的變異機(jī)制對(duì)于培育抗病品種防治稻瘟病具有重要意義，同時(shí)，利用無(wú)毒基因研究稻瘟病菌的遺傳結(jié)構(gòu)多樣性具有一定的理論基礎(chǔ)及現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文利用ITS(InternalTransc

4、ribedSpacer)、SSR(SimpleSequenceRepeat)、無(wú)毒基因三種方法研究了自1978年至2011年分離于浙江省11個(gè)市的稻瘟病菌株的遺傳結(jié)構(gòu)多樣性。結(jié)果如下:
　　1ITS方法的研究結(jié)果顯示，ITS-5.SSrDNA序列共有207個(gè)變異位點(diǎn)，分為8個(gè)單倍型，單倍型的系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)可分為2個(gè)支系。單倍型多樣性平均值為0.346，核苷酸多樣性平均值為1.945％，其中麗水的遺傳多樣性最高，金華和舟山的遺傳多樣性最

5、低。在總的遺傳變異中，大部分遺傳變異存在于種群內(nèi)。各種群間存在較高水平的基因流動(dòng)，并且稻瘟病菌種群的遺傳分化不符合地理距離隔離模式。
　　2SSR技術(shù)的研究結(jié)果表明，28對(duì)SSR引物共擴(kuò)增出的等位基因數(shù)為171，每對(duì)引物可擴(kuò)出2～24個(gè)等位基因，平均多樣性指數(shù)為0.534，平均多態(tài)性信息含量為0.494。麗水和杭州的遺傳多樣性最高，舟山的遺傳多樣性最低，1990年的遺傳多樣性最高，1978年的遺傳多樣性最低，分離于秈稻的稻瘟病菌的

6、遺傳多樣性高于分離于粳稻的稻瘟病菌。
　　3浙江省稻瘟病菌無(wú)毒基因的變異類型為缺失和插入，大多數(shù)菌株含有ACE1和AvrPiz-t基因，只有少部分菌株含有AVR-Pia、AVR-Pii和PWL4基因，全部菌株都不舍有AVR1-CO39和PWL1基因。利用無(wú)毒基因研究稻瘟病菌的遺傳結(jié)構(gòu)多樣性的方法是可行的，其研究結(jié)果多態(tài)性較高。麗水的遺傳多樣性最高，舟山的遺傳多樣性最低，臺(tái)州的基因擴(kuò)出率為最高，溫州的基因擴(kuò)出率為最小。分離于20世紀(jì)

7、的菌株的遺傳多樣性最高，分離于80年代的菌株的遺傳多樣性最低，2001年和1994年的遺傳多樣性最高，2003年和2008年的遺傳多樣性很低。分離于秈稻的稻瘟病菌株的遺傳多樣性要高于分離于粳稻的菌株的遺傳多樣性。
　　4無(wú)毒基因、ITS和SSR的研究結(jié)果相似。如分離于不同地理位置的稻瘟病菌的遺傳結(jié)構(gòu)差異較大，其中麗水的遺傳多樣性最高，舟山的遺傳多樣性最低;分離于不同年份的稻瘟病菌的遺傳多樣性較高，2002年、2003年、2008年