水稻抗瘟基因型和病菌无毒基因鉴定及病圃稻瘟菌遗传多样性

论文摘要

稻瘟病（Magnaporthe oryzae）是水稻生产上最为重要的病害之一,目前防治该病最经济有效的措施是种植抗病品种,但稻瘟病菌的致病性变异及复杂的遗传多样性导致抗病品种容易丧失抗性。因此,研究稻瘟病菌的遗传多样性及无毒基因组成对抗病品种的选育与抗性基因布局有重要的实践意义。研究用已知无毒基因的稻瘟病菌22个,采用离体接种的方法对88份水稻品种进行抗瘟基因型鉴定,结果表明抗菌频率在80%以上的有7个品种,占鉴定总数的7.95%；60～80%之间的43个,占总数48.86%：40～60%之间的35个,占39.77%；40%以下的3个,占3.41%。经Nei & Li最长距离法聚类,相似系数0.70时,将88份水稻品种划分56类,其中有9类13个品种可推定出抗瘟基因型,其它47类暂不能推出。用10对SSR引物对采自湖南桃江和浏阳的162个稻瘟病菌进行遗传多样性分析。经（UPGMA）聚类分析,在0.80的相似水平上可划分为23个宗谱,L01宗谱为优势宗谱,占总菌株的72.8%,2个病圃都有菌株在L02、L04、L07、L13、L14、L20宗谱中：有一些宗谱只含有1个病圃的菌株,例如L05、L06宗谱等；2个病圃中稻瘟病菌具有相同的优势宗谱L01,并且它们存在自己独有的宗谱；如L03、L05宗谱只有桃江病圃的病菌；L09、L10宗谱只有浏阳病圃的病菌。由此可见,两地病圃稻瘟病菌群体的遗传组成上既存在一致性又存在一定特异性。经已知18抗瘟基因近等基因系鉴定湖南两病圃154个稻瘟病菌的无毒基因,其含有与测试近等基因系相对应的18个无毒基因,并以不同的频率出现。其中无毒基因Avr-Pi12,Avr-Pi19,Avr-Pia,Avr-Pik,Avr-Pi-kh,Avr-Pi-sh,Avr-Pi1, Avr-Pi3和Avr-Pi9出现的频率较高。从毒力结果分析,含Pi-3、Pi-9、Pi-12和Pi-19基因的近等基因系品种均表现出抗菌谱较广,在湖南水稻抗病育种中有较大的利用价值,可作为有效的抗病基因使用。对湖南省16个主栽水稻品种进行了室内抗谱与病圃抗性鉴定及叶瘟、穗颈瘟发病率相关性分析和离体接种与病圃鉴定结果的相关性分析,结果表明：湖南省16个主栽水稻品种病圃鉴定表明叶瘟与穗颈病发病率之间存在显著正相关,其回归方程为y=0.9+2.6125x.相关系数分别为r1=0.6778*（p<0.05）.r2=0.8325**（p<0.01）.田间叶瘟、穗瘟严重度与离体鉴定的22个菌株对16个品种致病频率均呈极显著正相关,相关系数分别达到0.93和0.80。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 1 稻瘟病菌遗传多样性
• 1.1 稻瘟病菌的致病性变异
• 1.2 稻瘟病菌生理小种多样性
• 1.3 稻瘟病菌在分子水平上的多样性
• 2 稻瘟病菌无毒基因的研究
• 2.1 基因对基因假说
• 2.2 已鉴定和克隆的稻瘟菌无毒基因
• 3 本研究的选题依据及意义
• 第二章 湖南省88份水稻品种抗瘟性鉴定及抗瘟基因型推断
• 1 材料与方法
• 1.1 供试品种
• 1.2 供试菌株
• 1.3 离体接种
• 1.4 调查方法
• 1.5 数据处理
• 2 结果与分析
• 2.1 湖南省88份水稻品种的抗瘟性鉴定
• 2.2 品种的抗病基因型推定
• 3 讨论
• 第三章 用SSR分析桃江与浏阳病圃稻瘟病菌的遗传多样性
• 1 材料与方法
• 1.1 供试菌株
• 1.2 供试试剂
• 1.3 所用仪器
• 1.4 所用引物
• 1.5 稻瘟病菌液体培养
• 1.6 稻瘟病菌DNA提取
• 1.7 DNA质量检测
• 1.8 PCR扩增
• 1.9 琼脂糖凝胶电泳
• 1.10 数据处理
• 2 结果与分析
• 2.1 162份稻瘟病菌全基因组DNA浓度检测
• 2.2 供试菌株对SSR反应体系的PCR扩增产物检测结果
• 2.3 病圃稻瘟病菌群体的遗传组成
• 2.4 相同水稻品种上稻瘟病菌的遗传宗谱特点
• 2.5 空中捕捉稻瘟病菌遗传宗谱特点
• 3 讨论
• 第四章 154份稻瘟病菌无毒基因的鉴定
• 1 材料与方法
• 1.1 供试品种
• 1.2 供试菌株
• 1.3 育苗
• 1.4 菌株的活化及孢子悬浮液的制备
• 1.5 活体接种
• 1.6 调查方法
• 1.7 数据处理
• 2 结果与分析
• 2.1 154稻瘟病菌株对近等基因系的致病率
• 2.2 154个菌株对18个近等基因系的毒力频率
• 2.3 稻瘟病菌无毒基因的分析
• 2.4 稻瘟病菌的无毒基因组合
• 2.5 单基因系的抗谱
• 3 讨论
• 第五章 湖南省16个主栽水稻品种室内及田间病圃抗性比较
• 1 材料与方法
• 1.1 试验材料
• 1.2 田间设计
• 1.3 育苗、移栽、管理
• 1.4 叶瘟调查方法及病情分级
• 1.5 穗瘟调查方法与病情分级
• 1.6 16个品种的室内离体接种鉴定
• 2 结果与分析
• 2.1 对叶瘟与穗颈瘟的调查结果
• 2.2 离体接种鉴定结果
• 3 讨论
• 第六章 结论与创新点
• 1 结论
• 1.1 88份水稻品种抗瘟性鉴定
• 1.2 湖南省稻瘟病菌的遗传多样性
• 1.3 稻瘟病菌无毒基因的鉴定
• 1.4 主栽品种的田间病圃调查
• 2 创新点
• 3 今后的研究方向及目标
• 参考文献
• 附表
• 致谢
• 作者简介