我國南繁區(qū)水稻紋枯病菌和稻瘟病菌的遺傳多樣性研究.pdf

1、南繁區(qū)位于我國海南島，是我國農(nóng)作物繁殖和育種的重要基地，在水稻等農(nóng)作物良種繁育上具有舉足輕重的地位。然而，隨著南繁育種工作的迅速發(fā)展，大陸與海南島之間水稻種子的調(diào)運日益頻繁，隨著這些種子的進出島，種子上攜帶的病原菌對海南島和大陸水稻的潛在危害就在所難免。為了明確南繁區(qū)水稻紋枯病菌[Thanatephorus cucumeris(Frank) Donk，無性態(tài)Rhizoctonia solaniKühn]和稻瘟病菌[Magnaporthe

2、 oryzae(Hebert) Barr，無性態(tài)為Pyricularia oryzaeCav.]的遺傳多樣性，本研究對南繁核心區(qū)（三亞市、樂東縣、陵水縣和保亭縣）和非核心區(qū)（瓊中縣、屯昌縣和定安縣）水稻紋枯病菌和稻瘟病菌的形態(tài)特征、培養(yǎng)性狀、致病力分化和DNA的AFLP多態(tài)性等方面進行了比較分析，旨在明確它們在這些方面的差異，為水稻病害防控提供依據(jù)?，F(xiàn)將主要研究結果報道如下：
　　1、水稻紋枯病菌形態(tài)特征和培養(yǎng)性狀的多樣性。南繁核

3、心區(qū)和非核心區(qū)的水稻紋枯病菌菌株分別為56株和51株，它們的培養(yǎng)性狀不完全一致，呈現(xiàn)出一定的多樣性；融合群測定和細胞核染色觀察表明，這些菌株均屬于多核絲核菌類、立枯絲核菌（R. solani）AG1-IA融合群；致病力測定結果表明，這些菌株的致病力類型有一定的差異，但菌株的生長速率與其致病力之間無相關性。
　　2、水稻紋枯病菌DNA的AFLP多態(tài)性。本研究從64對引物組合中篩選出8對擴增條帶較豐富且多態(tài)性較高的引物，共擴增出366

4、條DNA條帶，其中331條具有多態(tài)性，多態(tài)性條帶百分率為90.44％；核心區(qū)群體的多態(tài)性位點百分率（PPL）為82.24%，高于非核心區(qū)群體的67.49%；核心區(qū)群體的Shannon's信息指數(shù)（I）為0.3062，高于非核心區(qū)群體的0.2447；核心區(qū)群體的Nei's基因多樣性指數(shù)（H）為0.1932，高于非核心區(qū)的0.1535，核心區(qū)群體表現(xiàn)出了更大的遺傳多樣性；聚類分析結果表明，60個菌株分為9個AFLP譜系，核心區(qū)菌株分布在9個

5、譜系里，非核心區(qū)菌株分布在4個譜系中，表明核心區(qū)菌株間的遺傳分化程度更高，與菌株的主坐標分析結果基本一致；此外，菌株AFLP譜系與其致病力的強弱并無相關性。
　　3、水稻紋枯病菌的遺傳結構。核心區(qū)群體的Gst為0.1633，非核心區(qū)群體的Gst為0.3481，核心區(qū)群體的Nm為2.5627，非核心區(qū)群體的Nm為0.9365，表明遺傳變異主要來自于群體內(nèi)，核心區(qū)群體間的基因交流較正常，非核心區(qū)群體間的基因交流相對較困難；基于遺傳一致

6、性的群體聚類分析表明核心區(qū)群體和非核心區(qū)群體的遺傳相似度較高。
　　4、稻瘟病菌的分子鑒定與培養(yǎng)性狀的多樣性。本研究從南繁區(qū)分離得到的60個稻瘟病菌菌株經(jīng)ITS鑒定均表明其為稻瘟病菌；核心區(qū)和非核心區(qū)菌株在PDA培養(yǎng)基上的培養(yǎng)性狀不完全一致，呈現(xiàn)出一定的多樣性；分生孢子形態(tài)呈倒洋梨形。
　　5、稻瘟病菌無毒基因的多樣性。PCR擴增結果表明，除Avr-Pik基因外，ACEI、Avr-Pia、Avr-Pita、Avr-Piz-t

7、和PWL2這5個無毒基因在核心區(qū)和非核心區(qū)群體的分布情況均有一定的差異；同時，除Avr-Pia基因外，其余5個無毒基因在核心區(qū)和非核心區(qū)群體的分布率均較高，表明南繁區(qū)稻瘟病菌的群體結構相對較簡單。
　　6、稻瘟病菌DNA的AFLP多態(tài)性。本研究從64對引物組合中篩選出9對條帶較豐富且多態(tài)性較高的引物，共擴增出413條DNA條帶，其中411條具有多態(tài)性，多態(tài)性條帶百分率（P）為99.52%。核心區(qū)群體的多態(tài)性位點百分率（PPL）為8

8、7.89%，高于非核心區(qū)群體的81.37%；核心區(qū)群體的Shannon's信息指數(shù)（I）為0.2738，高于非核心區(qū)的0.2703；核心區(qū)群體的Nei's基因多樣性指數(shù)（H）為0.1657，低于非核心區(qū)群體的0.1662，這表明核心區(qū)和非核心區(qū)菌株的遺傳多樣性水平相當；聚類分析表明，幾乎每個菌株都各自獨立成為一個群，無明顯的共聚類亞群，表明核心區(qū)和非核心區(qū)菌株都存在豐富的遺傳多樣性，這與菌株的主坐標分析結果基本一致。
　　7、稻瘟