《我國南方與東北稻區稻瘟病菌群體致病型動態比較》是依託中國農業大學，由吳波明擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：我國南方與東北稻區稻瘟病菌群體致病型動態比較
- 依託單位：中國農業大學
- 項目負責人：吳波明
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
稻瘟病是威脅中國糧食安全的一個主要病害。病菌群體遺傳結構複雜且易於變異，經常導致水稻抗瘟品種推廣後很快喪失其抗性。儘管合理利用抗瘟品種需要稻瘟病菌群體無毒基因頻率的信息，但是目前國內外對稻瘟病菌群體致病型和基因型在時間上和空間上的變化規律了解得還很少。本項目擬結合分子植物病理學，傳統流行學，地理信息系統的分析方法來研究稻瘟病菌群體動態。首先，我們將在江南丘陵和東北稻區各選3個稻瘟病常發地點種植感病品種麗江新團黑谷（LTH），於苗期和揚花後期採集其自然發病的葉片或穗頸，帶回實驗室進行分離以獲得稻瘟病菌單孢菌株。然後，用劃傷接種離體水稻葉片的方法測定每個單孢菌株在LTH和24個單基因繫上的反應型，並用測序法對各菌株進行基因分型。分析比較兩稻區稻瘟病菌群體致病型和基因型在時間和空間上的變化規律，探索預測稻瘟病菌群體中無毒基因頻率變化的方法，從而為最佳化抗瘟水稻品種的空間布局和輪換提供指導。
結題摘要
本項目旨在對我國水稻上最重要的病原，稻瘟病菌的變異和進化進行全方位的分析，以期更有效地利用目前為止最經濟有效而又環保的稻瘟病防控措施-抗病品種。我們從南方稻區和東北稻區的大田栽培品種以及試驗田感病品種麗江新團黑谷和蒙古稻上分離獲得了總計4185個稻瘟病菌單孢菌株。我們中選取740株代表菌株,在24個水稻單基因繫上進行了離體葉片劃傷接種分析了其致病型。我們選取了310個代表菌株進行全基因組重測序分析，目前完成了59株稻瘟和草瘟病菌重測序和數據初步分析。完成了1083個菌株中無毒基因Avr-Pik的PCR擴增、測序和空間分布分析，另外約1000個菌株的無毒基因測序尚在進行中。 接種結果顯示，我國各稻區稻瘟病菌群體的致病型多樣性非常豐富。根據結果推測不同年份、地點及水稻品種的病菌群體間無毒基因頻率都有差異；無毒基因間是否出現不是互相獨立的，有些無毒基因間存在顯著的關聯關係。基因組重測序結果表明，不同地區的稻瘟病菌基因組序列間差別小於稻瘟和草瘟病菌間差異；稻瘟病菌DNA變異位點在染色體上分布很不均勻，以1號染色體上頻率最高，且在染色體的兩端高、中間較低；變異位點最豐富的基因是信號傳遞、分子感測器和受體等三大類基因。無毒基因Avr-Pik的PCR擴增和測序分析顯示，Avr-Pik在我國南方稻區稻瘟病菌中普遍存在，其中最普遍的Avr-Pik基因型有以及DE、E、D和AD型。E型和DE雜合型在我國南方稻區分布最為廣泛。不同基因型的Avr-Pik在南方稻區不同省份的分布存在明顯差異，華中的湖南、江西等地基因型多樣性最高。研究結果對理解稻瘟病菌的變異和進化有重要理論意義，對更為有效地利用抗病品種防治稻瘟病有套用價值。
