稻瘟菌無毒基因單堿基變異及啟動子SSR的研究.pdf

1、稻瘟病是世界范圍內(nèi)的真菌病害，嚴(yán)重影響水稻的產(chǎn)量及品質(zhì)，造成大量減產(chǎn)。稻瘟菌除了能侵染水稻外，還可以侵染禾本科和莎草科等多種植物，已有研究表明稻區(qū)草類寄主的梨孢菌與稻瘟病的發(fā)生存在關(guān)系。廣大生產(chǎn)者經(jīng)過多年的努力，發(fā)現(xiàn)抗性品種的選育及大面積推廣是防治稻瘟菌最經(jīng)濟、最有效和最安全的解決方法。由于稻瘟菌高變異性和特異菌株的富集，致使種群演替迅速，田間的水稻抗性品種在連續(xù)使用3-5年后，明顯衰退，抗病無法持久化。大量表明水稻抗病持久化與稻瘟菌無

2、毒基因存在密切關(guān)系。稻瘟菌無毒基因是稻瘟菌中一類可識別寄主相應(yīng)抗性基因的激發(fā)子。在稻瘟菌侵染水稻的過程中，有些激發(fā)子優(yōu)先在BIC處積累，然后轉(zhuǎn)移到水稻細胞質(zhì)中；有些激發(fā)子在EIHM處積累。無毒基因經(jīng)常發(fā)生變異，常見的有點突變、插入、缺失等，為了克服其變異，寄主植物也會發(fā)生變異，使得寄主植物和病原菌不斷進化，最終達到平衡狀態(tài)。因此，對稻瘟菌無毒基因的研究將有助于了解稻瘟菌的致病機制、水稻抗病機制以及水稻-稻瘟菌的互作，最終實現(xiàn)抗病的持久化

3、。
　　本研究以實驗室收集和保存的1978年-2013年間192株稻瘟菌為研究材料，對其進行系統(tǒng)進化分析及無毒基因單堿基變異檢測的方法的初探，結(jié)果表明（1）這些菌株聚在兩個分支上，寄主為水稻、牛筋草、狗尾草的菌株菌株為一個分支上，說明這些寄主菌株的親緣關(guān)系較近，而寄主為馬唐的菌株聚在另一個分支上，表明該分支上的菌株與其它菌株親緣關(guān)系較遠。（2）8個無毒基因的變異類型是缺失，AVR-pii、AVR-pia、PWL1在供試菌株中表現(xiàn)出

4、了大量的缺失現(xiàn)象，而
　　AVR-Pik/km/kp、AVRPiz-t、PWL2、PWL3、PWL4在小部分菌株中表現(xiàn)出缺失現(xiàn)象。通過統(tǒng)計無毒基因在不同寄主中的擴出率發(fā)現(xiàn)沒有一個菌株中存在所有的無毒基因。而在四個寄主來源的菌株中均含有無毒基因AVR-Pik/km/kp、AVRPiz-t、PWL2，且有較高的擴出率。這也說明了無毒基因的正常擴出掩蓋了其可能發(fā)生了單堿基變異的事實。（3）通過對稻瘟菌中AVR-Pik/km/kp、AVR

5、Piz-t、PWL2的序列測定及分析，發(fā)現(xiàn)AVRPiz-t沒有發(fā)生單堿基的變異，而AVR-Pik/km/kp、PWL2存在單堿基的變異。（4）以AVRPiz-t在稻瘟菌中是否存在單堿基變異情況為例，探索了一種研究稻瘟菌群體無毒基因單堿基的變異的方法，結(jié)果表明該方法是可行的。
　　此外，SSR在生物基因組中廣泛存在，并且啟動子區(qū)域的SSR與基因表達有關(guān)。稻瘟菌的基因組中存在豐富的SSR，已有報道將SSR作為分子標(biāo)簽對稻瘟菌進行了研究