蘇里南稻瘟病菌的遺傳多樣性及致病性分析.pdf

1、稻瘟病菌（Magnaporthe oryzae）是引起稻瘟病這一世界性水稻病害的罪魁禍首，它不僅侵染水稻，也會侵染小麥、大麥、粟等多種禾本科作物，嚴重威脅人類的糧食生產。稻瘟病主要發(fā)生在溫帶、熱帶、亞熱帶、拉丁美洲和非洲等地區(qū)，在大約85個種植水稻的國家均有所發(fā)現。水稻是蘇里南最主要的糧食作物之一，它的產值在農業(yè)生產的總價值中所占的比例最高。在過去的幾年里，由于稻瘟病，蘇里南的農民所種植水稻的產量和質量每一季都在降低，這說明蘇里南當前所

2、使用品種的抗病性正逐漸喪失。因此，對蘇里南稻瘟病菌群體的研究可以為更好地利用抗性品種防治病害奠定基礎。目前還沒有相關報道研究蘇里南的田間稻瘟病菌群體的遺傳結構。1990年的一份調查報告，提供了關于蘇里南稻瘟病群體交配型分布的數據(Notteghem&Silue,1992)。但是，20年前收集的數據也許并不能很好的反應當前稻田的病原種群的分布情況。在過去的20年中，隨著水稻主栽品種的改變，病原菌群體的致病型很有可能也發(fā)生了較大的變化。

3、r>　　本論文的研究目的是為了檢測在蘇里南水稻栽培地區(qū)稻瘟病菌群體的遺傳結構特點，比較不同稻區(qū)田間稻瘟病菌的遺傳及致病性差異。該研究而有助于我們更好地了解稻瘟病菌的遺傳結構，提高對蘇里南稻瘟病菌群體遺傳多樣性、交配型分配等的認識，從而為該地區(qū)的抗病育種策略提供理論基礎，最終幫助糧農提高產量，增加收入，同時減少農藥的使用量。
　　本實驗將2013年和2014年從蘇里南三個不同稻區(qū)采集并分離的稻瘟病菌菌株，接種于若干近等基因系水稻品種

4、上，接種結果表明，2013年采集的菌株中有11種不同的毒性類型。其中優(yōu)勢毒性類型A27.1占19.04％，而另外5種毒性類型僅出現過一次（占4.76％）。水稻抗病基因Pi-4b表現出71.24％的高抗病率，說明該抗性基因在蘇里南的抗病品種育種中具有較高的應用價值。對于抗病基因Pi-2，其易感率為57.14％，而抗病率為42.85％，應慎重使用。
　　根據分子標記Pot2 rep-PCR結果的聚類分析發(fā)現，從Saramacca（SI

5、I編號菌株）和Nickerie（AD＆NII編號菌株）兩地采集的菌株可以分成兩個大的遺傳聚類組及四個小的亞聚類組。不同的聚類組間的差異顯示了兩地菌株群體間的遺傳多樣性。分析結果顯示， 與Nickerie相比，Saramacca的稻瘟病菌群體變異性更大。AD和NII編號菌株間的差異性表明了，同一地區(qū)的不同年份采集的稻瘟菌群體間的變異情況，這也說明了稻瘟病菌的動態(tài)性及易變性。Nei的基因多樣性分析結果顯示，在群體中平均值為0.11

6、85（<1），這表明群體間的基因流非常低。換句話說，這些群體之間的低遺傳交換意味著在來自Saramacca和Nickerie的群體之間存在顯著的遺傳分化。Shannon多樣性指數平均數為0.4598，也說明了該地區(qū)存在顯著的群體遺傳分化。然而，低基因流說明了可能存在一定的物理障礙，但在同一群體間的也具有一定的穩(wěn)定性。另外，不同地區(qū)的栽培環(huán)境以及栽培品種可能是低基因流的一個決定性因素。交配型分析結果表明，所有供試的蘇里南菌株的交配型均屬于

7、MAT1-2。
　　對一個蘇里南菌株AD3-5的重測序分析表明，AD菌株可能含有四個已知的無毒基因，但序列比對結果顯示，這些基因有可能因為變異而喪失功能（其同源性分別是AVR-Pita2：94%，AVR-Pita1：98%，PWL1：81%，ACE1），結果有待進一步結合接種實驗等分析。與70-15的基因組比較分析發(fā)現，該菌株中含有39個特異分泌蛋白。已有的研究表明，在稻瘟病菌與水稻互作過程中，有些分泌蛋白扮演著非常重要的角色。發(fā)

8、掘未知分泌蛋白以及深入研究這些蛋白的功能及其作用機制，有助于闡明稻瘟病菌與水稻互作的分子機制，從而為水稻抗病品種改良策略提供理論依據。因此，有必要對這些特異分泌蛋白進行進一步的研究。
　　由于本實驗中供試菌株數量有限，因此其所呈現的多樣性還有待進行更為縝密地推敲。后續(xù)實驗還需要加大供試菌株數量，同時結合其他的分子標記分析方法，從而可以更好的研究蘇里南的稻瘟病菌群體的遺傳多樣性。因此，未來的研究應側重于擴大采樣點以及對稻瘟病的發(fā)生情