辽宁省稻瘟病菌无毒基因型鉴定及分析

• 作者: 刘志恒 王世维 王妍 赵宝海 赵家铭 郑文静 魏松红
• 来源期刊: 中国农业科学
• 关键词: 辽宁省 稻瘟病菌 无毒基因
• 年，卷（期）: 2014,（3）
• 所属期刊栏目: 植物保护
• 页码范围: 462-472
• 页数: 11页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2014.03.006

摘要

【目的】鉴定稻瘟病菌（Magnaporthe oryzae）的无毒基因型，了解无毒基因在不同地区流行菌株中的分布情况，为品种布局提供参考。【方法】根据已经克隆且与稻瘟病菌致病性相关的6个无毒基因序列设计引物，选取辽宁省稻瘟病常发区的26株稻瘟病菌单孢菌株，提取各菌株DNA样本作为模板，进行PCR扩增。通过琼脂糖凝胶电泳及PCR产物测序，对6个无毒基因PCR产物进行碱基和氨基酸序列的分析比较。对琼脂糖凝胶电泳未出条带的，设计不同引物进行验证性试验。【结果】在PCR产物电泳检测中，Avr1-CO39、Avr-pia和Avr-pii没有产物条带，对这3个无毒基因设计验证引物，其PCR产物电泳检测仍没有条带出现，其结果证明辽宁省各水稻主产区流行稻瘟病菌中多不携带Avr1-CO39、Avr-pia和Avr-pii；对于其他3个无毒基因 AvrPiz-t、Avr-pik和Avr-pita则有特异性扩增产物，说明这3个无毒基因在各稻区稻瘟病菌中以不同突变类型及不同频率出现。其中，与Pi2、Pi9和Piz-t对应的AvrPiz-t，分别在22个菌株的中被检测到，且有21个菌株的序列与其序列一致，说明该基因遗传相对稳定，也间接证明携带Pi2、Pi9和Piz-t的水稻品种在辽宁地区的广谱抗性；与基因组序列不同的16号菌株，在DNA序列192 bp处发生一个单碱基C的缺失，从而导致移码突变，且碱基突变导致氨基酸序列至72位氨基酸时提前终止，而使该基因编码的蛋白质失去无毒基因的功能。与Pik、Pik-p、Pik-m和pik-s对应的Avr-pik，电泳检测结果表明各菌株均有特异性条带出现，经测序验证等位基因序列分为4种类型（B、D、F、G），其中12个菌株携带可为Pik或其等位基因Pik-m和pik-p所识别的D类型；9个菌株携带B类型，该等位基因曾被报道，但是否具有无毒基因的功能仍未验证；另有2个菌株携带F类型等位基因，该基因为首次发现，并分别出现在丹东和盘锦地区。其特点在于与D类型基因间存在143（A/G）的碱基差异，氨基酸序列翻译结果显示其为错义突变，即48（G/D）；而其余3个菌株携带G类型等位基因，该基因亦属首次发现，且仅出现在抚顺新宾地区，碱基序列与D类型存在168（G/A）的差异，导致翻译提前终止，基因功能丧失。对于Avr-pita，26个菌株特异性扩增产物一致，但测序检测到5种等位基因类型，且均与Avr-pita有差异，碱基序列的变化多导致错义突变。这5种等位基因的氨基酸序列之间差异由3个氨基酸位点的差异所致，分别为83（D/N）、192（Y/C）和207（K/R），3处突变均在基因结构域范围内，几种等位基因均已见报道。【结论】辽宁稻区流行稻瘟病菌中Avr-pik、AvrPiz-t和Avr-pita分布较为广泛，选育及推广携带相应抗病基因的水稻品种可减轻稻瘟病的危害。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	郑文静	辽宁省农业科学院创新中心	44	345	10.0	16.0
2	魏松红	沈阳农业大学植物保护学院	116	1222	19.0	30.0
3	刘志恒	沈阳农业大学植物保护学院	152	1703	20.0	32.0
4	赵家铭	辽宁省农业科学院创新中心	23	174	8.0	12.0
5	王妍	沈阳农业大学植物保护学院	13	59	4.0	7.0
6	王世维	沈阳农业大学植物保护学院	6	47	4.0	6.0
10	赵宝海	沈阳农业大学植物保护学院	2	25	2.0	2.0