谷瘟病菌无毒基因型鉴定及分析

• 作者: 任世龙 全建章 李志勇 王永芳 白辉 董志平 邢继红
• 来源期刊: 中国农业科学
• 关键词: 谷子 谷瘟病菌 无毒基因 变异
• 年，卷（期）: 2018,（6）
• 所属期刊栏目: 植物保护
• 页码范围: 1079-1088
• 页数: 10页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2018.06.007

摘要

[目的]鉴定不同地区谷瘟病菌(Magnaporthe oryzae)所含无毒基因的类型,确定无毒基因在菌株中的分布及变异情况,为深入研究谷瘟病菌无毒基因变异机制提供参考.[方法]从中国北方谷子主产区不同区域内采集并分离76个谷瘟病菌的单孢菌株,提取其基因组DNA,根据目前已成功克隆的稻瘟病菌的7个无毒基因的核苷酸序列设计特异性引物,进行PCR扩增及电泳检测,并对部分菌株的无毒基因进行测序分析.[结果]在76个谷瘟病菌中,无毒基因ACE1、Avr-pi ta、Avr1-C039和AvrPiz-t的扩增率为100％,无毒基因Avr-pik、Avr-pia和Avr-pii的扩增率分别为63.2％、42.1％和21.1％.在谷瘟病菌菌株P11和P34中,Avr1-C039的扩增条带较预期片段大490 bp,测序结果发现菌株P11和P34中的Avr1-C039基因序列完全一致,均在启动子区插入了490 bp核苷酸,该插入序列与non-LTR retrotransposon:Mg-SINE的相似度达99.16％.Avr-pita的测序结果发现,谷瘟病菌菌株中的Avr-pita基因序列变异较为丰富,其变异形式主要为单核苷酸的变异,包括单碱基的插入、缺失及多位点的SNPo Avr-pia的变异类型主要为整个无毒基因的缺失,经测序验证等位基因序列分为4种类型.Avr-pia-A与参考序列(AB498873.1)一致,包含1 0个菌株;Avr-pia-B包含20个菌株,在-116、-109和-16 bp处分别存在C/T、G/T和c/A变异,但与参考序列的CDS区序列相同;Avr-pia-C仅包含菌株P10,在+150 bp处存在T/G变异,但为同义突变;Avr-pia-D仅包含菌株P18,在+212 bp位点处存在C/T变异,导致该变异位点由编码苏氨酸突变为编码异亮氨酸.谷瘟病菌Avr-pii包含3种等位基因类型.Avr-pii-A型与参考序列(AB498874.1)一致,共包含14个菌株;Avr-pii-B型和Avr-pii-C型分别在+139和+64 bp处存在A/G变异,核苷酸的变异导致该位点由编码苏氨酸改为丙氨酸.Avr-pii-B型和Avr-pii-C型变异均为首次报道.单元型分析表明,AG2包含23个菌株,占供试菌株的30.2％,为优势单元型.[结论]明确了不同地区的谷瘟病菌中无毒基因ACE1、Avr-pita、Avr1-C039和AvrPiz-t不存在地理莱源的差异;而无毒基因Avr-pi、Avr-pia和Avr-pii在各地分布有差异.谷瘟病菌AG2单元型为优势单元型,其次是单元型AG1和AG5.