江苏省稻瘟病菌遗传多样性及水稻抗瘟基因鉴定

摘要

由病原菌Magnaporthe grisea（无性阶段：Pyricularia grisea）引发的水稻稻瘟病是水稻生产上的最重要病害之一。稻瘟病在世界稻区都有发生，严重时可使水稻大幅度减产，造成严重的经济损失，目前选育和利用抗病品种仍是防治该病最经济有效的措施。稻瘟病菌存在着品种专化性和致病性分化，具有丰富的遗传多样性和易变特性，从而导致抗病品种推广3～5年后即丧失抗病性。因此研究稻瘟病菌的致病性变异规律和群体遗传结构对于深入理解其生物学特性、指导抗病品种选育或生产上利用抗病品种布局进行病害防治等均具有重要意义。
　　 本文利用Pot2-rep-PCR技术对采集自江苏省稻区的2007、2008年稻瘟病菌株进行DNA指纹分析，在55％的遗传距离水平上将这两年的菌株划分14个系谱，JSL5为优势系谱，根据系谱与单元型的结果分析表明，江苏省稻瘟病菌在DNA水平上的变异程度比较高，具有丰富的多态性；但与1999-2002年的群体结构比较时发现，群体结构趋于简单；对稻瘟病菌的时间和空间分析发现，不同的年份、不同稻区之间稻瘟病菌的群体结构差异明显。
　　 在对江苏五大稻区2007、2008年的199个稻瘟病菌株做了Pot2-rep-PCR指纹图谱基础上，利用周益军(2000)建立的江苏稻区稻瘟病菌的编码程式对这两年的菌株进行编码分析，发现这两年的江苏菌株具有丰富的多态性，并与白娟(2003)的结果进行了年度比较，结果发现江苏稻瘟病菌的年度差异比较显著，有少部分菌株的编码程式是相同的，还有些非常相似，但大部分差易较大，这与聚类分析以及致病性测定的结果是一致的。
　　 用三套稻瘟病鉴别品系对江苏省这两年的稻瘟病菌株进行致病性鉴定，并对结果进行了分析和比较。利用中国统一的生理小种鉴别品系鉴定得到了7个群10个生理小种，G1和F1仍然是优势小种，利用日本清泽系鉴别品种将两年的菌株划分为41个小种，与2002年的67个小种相比小种类型明显减少，LTH近等基因系鉴别品系将这两年的菌株划分为13个小种或毒性类型，与2000、2001年两年的30个毒性类型相比，可以发现这两年的稻瘟病菌丰富程度有所减少，一些小种有集中出现的趋势，因此在抗病品种布局上要有所考虑。
　　 对采自江苏赣榆的同一生态系中稻瘟病菌进行了遗传多样性分析，结果发现单一品种上的菌株编码类型要明显少于其周围品种，这说明稻瘟病菌群体结构受到水稻品种的种植等因素的影响，同时这两个处理上的菌株优势系谱和优势编码类型都是相同的，还有一些相似类型，可能之间存在某种相关性。
　　 利用中国农业大学提供的22个标准菌株鉴定了全国各地的337个水稻品种的抗瘟基因。初步推导结果显示，在可推导的166个品种中，Pik、Pia出现频率分别达62.65％和60.84％，而Pi9、Pita2、Pikm、Pikh出现频率低于5％，不仅如此这四个基因与其他抗瘟基因共出现的频率同样较低，是有待开发利用的抗瘟基因，在未来粳稻区水稻抗瘟育种中可以考虑多加利用。

目录

文摘

英文文摘

符号与缩略语英汉对照

上篇 文献综述

第一章 文献综述

第一节 稻瘟病发生概况

第二节 稻瘟病菌群体遗传研究进展

第三节 稻瘟病菌分子生物学研究进展

第四节 水稻稻瘟病抗性研究

第五节 本研究的目的和意义

下篇 研究内容

第一章 江苏省稻瘟病菌群体结构研究

第一节 江苏省稻瘟病菌遗传多样性

第二节 江苏稻瘟病菌毒性多样性

第三节 同一生态系中稻瘟病菌遗传多样性

第二章 水稻抗瘟基因鉴定

1 材料与方法

2 结果与分析

3 小结与讨论

全文总结

参考文献

附录A 常用试剂及缓冲液配方

附录B 常用分子生物学试剂与仪器

致谢

攻读学位期间发表的学术文章