安徽省水稻條斑病菌種群的致病型監(jiān)測及其遺傳結(jié)構(gòu)分析.pdf

1、水稻細(xì)菌性條斑病是由水稻黃單胞稻生致病變種（Xanthomonas oryzae pv.oryzicola）引起的危害我國水稻生產(chǎn)上的重要細(xì)菌性病害。水稻條斑病的發(fā)生主要受病原菌、品種抗性及氣候條件三個主要因素的影響。近年來該病害在安徽省水稻產(chǎn)區(qū)的危害逐步擴大，已上升為水稻生產(chǎn)上的主要病害。選育抗性品種是防治該病最有效的措施，但前提是探明該病原菌的致病類型及遺傳背景，為此，我們于2009-2011年間對安徽省11個不同地區(qū)的水稻條斑病葉

2、進行田間采集和病菌分離，并對該病菌種群進行了致病型監(jiān)測和遺傳結(jié)構(gòu)分析，研究結(jié)果如下:
　　1.水稻條斑病菌的分離和鑒定本研究采用平皿稀釋法及BPA培養(yǎng)基對采集自安徽省11個不同地區(qū)的水稻病葉進行病菌分離，共隨機獲得94株代表性菌株。這些菌株在BPA培養(yǎng)基上表現(xiàn)出一致的培養(yǎng)性狀，菌落呈淡黃色，圓形，表面光滑。將分離所得到的菌株通過針刺法接種到孕穗期的水稻感病品種“金剛30”上進行致病性測定，結(jié)果發(fā)現(xiàn)分離得到的94個菌株均能使水稻感病

3、品種“金剛30”發(fā)病。進一步將分離得到的94個菌株進行PCR檢測，結(jié)果發(fā)現(xiàn)94個菌株在PCR擴增后檢測出擴增信號，故可確定該分離的94個菌株為水稻條斑病菌。
　　2.水稻條斑病菌種群的致病型分析本試驗采用IRBB5、IRBB14、IR24、IRBB4、IRBB21和金剛30等6個鑒別品種對選取自安徽省11個不同地區(qū)的72個典型的水稻條斑病菌株進行致病型分析，結(jié)果表明:供試的72個水稻條斑病菌致病型分化明顯，可以劃分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ

4、、Ⅴ、Ⅵ等6個致病型。按照致病型所占頻率從高到低分別為:致病型Ⅰ＞致病型Ⅱ＞致病型Ⅲ＞致病型Ⅵ＞致病型Ⅳ＞致病型Ⅴ。其中致病型Ⅰ為優(yōu)勢致病型，占總供試菌株的27.8％。從供試菌株在鑒別寄主上的致病性反應(yīng)可以看出，來自懷遠(yuǎn)和鳳陽的水稻條斑病菌株毒性很強，來自明光的水稻條斑病菌株的毒性較弱，研究結(jié)果表明水稻條斑病菌的致病型與地域分布具有一定相關(guān)性。
　　3.水稻條斑病菌遺傳多樣性和遺傳分化分析采用CTAB法對來自安徽省11個不同地區(qū)的

5、水稻條斑病菌進行基因組DNA的提取，利用BOX、REP和ERIC三組引物對其基因組DNA進行PCR擴增，進而分析其遺傳多樣性情況。結(jié)果顯示，3組引物共擴增出了49條指紋條帶，且所擴增出的DNA條帶均為多態(tài)性條帶，條帶多態(tài)性百分率為100％，擴增后的分子片段大小均集中在100-2000 bp之間。通過對比發(fā)現(xiàn)，REP引物的分辨率最高，可產(chǎn)生指紋主帶2～13個，BOX引物次之，可產(chǎn)生指紋主帶2～10個，ERIC引物分辨率最低，產(chǎn)生指紋主帶1

6、～8個。
　　為了系統(tǒng)的了解安徽省水稻條斑病菌種群的遺傳多樣性水平和遺傳分化，依據(jù)供試菌株的地理區(qū)域特點，本試驗將來自安徽省11個不同地區(qū)的水稻條斑病菌種群劃分為皖東南、皖西南、皖中、皖東北和皖西北5個群體。通過POPGENE version1.3.1軟件分析水稻條斑病菌的群體遺傳多樣性可以得出，安徽省水稻條斑病菌5個地理區(qū)域群體遺傳多樣性參數(shù)平均水平如下:Nei's基因多樣性指數(shù)(H)為0.32，Shannon信息指數(shù)(I)的值

7、為0.49，群體總遺傳多樣性(Ht)的值為0.3232，其中群體內(nèi)遺傳多樣性(Hs)和群體間遺傳多樣性(Dst)值分別為0.2261和0.0971。群體內(nèi)的多樣性(Hs=0.3232)＞群體間多樣性(Dst=0.2261)。遺傳分化系數(shù)Gst均值為0.3006。研究結(jié)果表明，安徽省水稻條斑病菌不同地理區(qū)域間存在一定的遺傳分化，遺傳變異主要來源于群體內(nèi)部。
　　為了探明安徽省不同地區(qū)水稻條斑病菌菌株間的遺傳背景差異，本研究采用NTS

8、YS-pc2.1軟件對BOX、ERIC和REP三種引物的擴增結(jié)果分別進行聚類分析，研究結(jié)果表明，以相似系數(shù)0.73為閾值，ERIC引物可將94個菌株分為兩大類，BOX和REP引物可將菌株分為三大類。通過比較分析發(fā)現(xiàn)，三種引物優(yōu)勢類群菌株交叉率比較高，三者的優(yōu)勢類群中均包含霍邱、明光、鳳陽和無為菌株。為了減小單一引物擴增所造成的偶然誤差，從而使研究結(jié)果更具有客觀性，本研究綜合三種引物的擴增結(jié)果對安徽省11個不同種群進行UPGMA聚類分析，