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湖北省水稻白叶枯菌致病小种鉴定及其遗传多样性分析

程晓晖

   筛选和种植抗病品种是当前生产上抵抗水稻白叶枯病最经济有效的方法,而白叶枯菌普遍存在的毒力分化和致病性的不断变异却给育种工作的开展带来了很大的麻烦。因此,进行病原菌致病小种和遗传多样性的研究,对了解不同区域白叶枯菌的毒力分化、群体结构,以及抗病品种的合理布局、轮换和相互间的交流,都具有十分重要的意义,可以为深层次育种策略的制定以及品种抗性的持续改良提供重要的前瞻性信息。 1.本试验从采自湖北省7个地区38个县(市)的白叶枯标样上共分离得到263个白叶枯菌株,利用含不同单抗基因的6个水稻近等基因系材料IRBB5(Xa5)、IRBB13 (Xa13)、IRBB3 (Xa3)、IRBB14 (Xa14)、IRBB2 (Xa2)和IR24 (Xa18)作为鉴别寄主对其致病小种进行了鉴定。结果显示,湖北省水稻白叶枯菌的优势致病小种为R4,其次是R5、R3,未发现R7、R8两种小种的菌株。不同区域白叶枯菌致病小种的构成具有明显差异,武汉地区的优势小种为R4,孝感和宜昌地区的优势小种均为R4、R5、R9,黄冈地区的优势小种为R3、R4,荆州地区的优势小种为R5,咸宁地区的优势小种为R3、R5,襄樊地区的优势小种为R2、R4。同时,小种类型与水稻属性有一定的相关性,中稻上小种类型最丰富,早稻上的白叶枯菌毒力较弱,而毒力最强的R9小种只在中稻上出现。另外,试验对分离自同一田块不同发病株及同一病叶不同部位的白叶枯菌株的小种构成进行了比较,发现其毒力均存在明显的分化,且其毒力分化无规律性,呈完全随机状态。 2.在小种鉴定的基础上,采用Rep-PCR和IS-PCR技术对263个白叶枯菌株的遗传多样性进行了分析。用6个专化引物ERIC、BOX、REP、J3、IS1112、IS1113对263个菌株的基因组DNA进行PCR扩增反应,6个引物分别呈现26、18、9、24、21、28种谱型。以彼此间带位相似率达70%为界,用UPGMA聚类分析法,可将263个病原菌分为11簇(ERIC)、3簇(BOX)、5簇(J3)、7簇(IS1112)、6簇(IS1113)。可见,最适宜湖北省白叶枯菌遗传多样性分析的引物为ERIC,其次是IS1112和IS1113。遗传分群与菌株的地理来源有一定的关系,地理来源相近的菌株一般遗传距离也相近,但也存在部分地理来源相近而遗传距离较远的菌株。小种鉴定结果和遗传多样性分析结果间尚未发现有明显的相关性。 3.试验对来自宜昌地区的56个白叶枯菌株的繁殖速率、培养物颜色和黏度进行了测定,结果显示,这56个菌株在繁殖速率上存在显著差异,即使分离自同一田块内的菌株间及同一叶片上的菌株间在繁殖速率上也存在差异。大部分菌株在培养48h后繁殖速率达到峰值,YC1、YC31、YC35、YC38、YC45、YC51、YC56这7个菌株繁殖速率较其他菌株较快,在培养24h后OD600即达到峰值,而YC5、YC14、YC19、YC36、YC40、YC49这6个菌株繁殖速率较其他菌株较慢,在培养72h后OD600还未达峰值。未发现菌株的繁殖速率与其致病型有显著的相关性。同时,这56个菌株的菌苔颜色和黏度主要呈现6种类型,呈现B类型的菌最多,呈现F类型的菌最少。菌苔颜色和粘度与菌本身的毒力和繁殖速率存在一定的相关性:呈现A类型的菌一般毒性非常强;呈现C类型的菌一般毒性较弱,繁殖速度适中;呈现D类型的菌株毒性较强,或者繁殖速度较快;呈现E形态的菌一般毒性较弱;呈现F类型的菌一般繁殖速度较慢;而呈现B类型的菌,菌苔颜色和粘度与菌本身的毒力和繁殖速率没有明显的相关性。……   
[关键词]:水稻白叶枯菌;致病小种;遗传多样性;培养性状
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:华中农业大学2010年