江蘇省稻瘟病菌致病力分化及無(wú)毒基因組成分析

沈樂(lè)融 齊中強(qiáng) 杜艷 于俊杰 俞咪娜 劉永鋒

稻瘟病是最具破壞力的真菌病害之一，其發(fā)生面積大，流行性強(qiáng)，危害嚴(yán)重甚至造成糧食絕產(chǎn)。稻瘟病菌（magnaporthe oryzae）是一種絲狀子囊真菌，以半活體形式完成整個(gè)生活史，可以侵染整個(gè)生育期的水稻。當(dāng)前，選育和推廣抗稻瘟病水稻品種是防治稻瘟病最經(jīng)濟(jì)有效、安全和對(duì)環(huán)境友好的策略。然而由于稻瘟病菌遺傳復(fù)雜，種群演替迅速，導(dǎo)致能克服寄主抗病性的小種快速形成優(yōu)勢(shì)，最終使得水稻抗病性“喪失”。因此抗性品種連續(xù)使用3～5年后，抗性就會(huì)明顯衰退，抗病無(wú)法持久化。研究結(jié)果表明，水稻的持久抗病性與稻瘟病菌的無(wú)毒基因關(guān)系密切。“基因?qū)蚣僬f(shuō)”的提出，促進(jìn)了我們?cè)诜肿铀缴蠈?duì)病原菌一寄主互作模式的理解。Deng等從谷梅4號(hào)中鑒定到一個(gè)既調(diào)控稻瘟病廣譜持久抗性又不影響最終產(chǎn)量的新基因簇Pigm，可實(shí)現(xiàn)廣譜抗性與產(chǎn)量的平衡。從病原菌與寄主間的互作角度出發(fā)，對(duì)病原菌效應(yīng)分子與寄主靶基因的研究，可為解析病原菌逃避和干擾寄主免疫系統(tǒng)，開(kāi)發(fā)誘導(dǎo)植物廣譜抗性的藥劑提供重要的理論基礎(chǔ)。

李祥曉等采用7個(gè)稻瘟病菌無(wú)毒基因的特異性引物，對(duì)177個(gè)來(lái)自黑龍江省的稻瘟病菌單孢菌株進(jìn)行PCR檢測(cè)。蘭波等以30個(gè)水稻抗稻瘟病近等基因系或單基因系為材料，在水稻苗期接種，測(cè)定來(lái)自江西省水稻產(chǎn)區(qū)195個(gè)稻瘟病菌單孢菌株的致病性。王世維等選取遼寧省稻瘟病常發(fā)區(qū)的26株稻瘟病菌單孢菌株，對(duì)6個(gè)無(wú)毒基因PCR產(chǎn)物進(jìn)行堿基和氨基酸序列的分析比較。楊秀娟等利用41個(gè)已知抗病基因的水稻品種測(cè)定2003-2006年從福建省5個(gè)主要稻區(qū)采集分離的87個(gè)稻瘟病菌單孢菌株的致病性。然而，關(guān)于江蘇省稻瘟病菌無(wú)毒基因的分布及頻率研究較少。因此，鑒定和分析江蘇省稻瘟病菌無(wú)毒基因的分布規(guī)律及其演變機(jī)制，有助于明確當(dāng)?shù)鼐旱闹虏⌒越Y(jié)構(gòu)，為水稻抗病品種的科學(xué)合理布局提供理論依據(jù)。本研究針對(duì)2013-2017年江蘇省采集分離的共計(jì)621個(gè)稻瘟病菌單孢菌株，采用10對(duì)稻瘟病菌無(wú)毒基因特異性引物，探究稻瘟病菌無(wú)毒基因的分布及出現(xiàn)頻率，另外采用日本清澤鑒別品種測(cè)定其毒力頻率，以期為江蘇省水稻抗病品種的合理布局及稻瘟病的有效防控提供參考。

1材料與方法

1.1供試菌株

2013-2017年從江蘇省淮安市、徐州市、鹽城市、連云港市、揚(yáng)州市、南通市、南京市、蘇州市、常州市采集分離稻瘟病菌單孢菌株，共計(jì)621個(gè)（表1）。