黑龍江省稻瘟病菌致病性與無毒基因檢測及遺傳多樣性分析
本文選題:稻瘟病菌 + 致病性; 參考:《黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:本研究利用2014和2015年在黑龍江省30個市(縣)采集的稻瘟病菌穗頸瘟標(biāo)樣,獲得稻瘟病菌的單孢菌株,對其進行對主栽品種的致病能力、無毒基因在各地區(qū)的分布情況和群體結(jié)構(gòu)的研究,明確了黑龍江省稻瘟病菌群體的多樣性和變異的復(fù)雜性,為黑龍江省水稻種植的合理布局、抗病種質(zhì)資源的篩選和培育提供理論依據(jù)。(1)以苗期接種病原菌的方法,以致病率、毒力頻率和聯(lián)合致病系數(shù)為指標(biāo)分析171個稻瘟病菌對18個水稻主栽品種的致病性。結(jié)果表明:不同的稻瘟病菌對供試主栽品種的致病能力有明顯差異,致病率范圍從0~78%;供試菌株對各供試品種的毒力率明顯不同,龍粳31的毒力頻率最低,為1.17%;以聯(lián)合致病性為指標(biāo)探究不同品種組合與稻瘟病菌間的互作,龍洋16+龍粳31、龍粳31+龍粳43、龍粳31+松粳20為高抗的搭配組合,其RAC大于0.8,VAC為0,可以在生產(chǎn)推廣中搭配使用。(2)采用設(shè)計特異性引物的方法對288個稻瘟病菌菌株進行PCR擴增,檢測稻瘟病菌無毒基因AVRPiz-t和AVR-Pita的存在情況并對部分菌株進行測序分析。結(jié)果表明:無毒基因AVRPiz-t和AVR-Pita在黑龍江省的出現(xiàn)頻率分別為56.6%和22.9%。2014年和2015年無毒基因AVRPiz-t的出現(xiàn)頻率分別為37.0%和95.8%,AVR-Pita的基因頻率分別為23.0%和22.9%。供試菌株的無毒基因在年份、地區(qū)、基因之間都存在明顯差異。對部分菌株的測序分析發(fā)現(xiàn)兩個無毒基因在黑龍江省稻瘟病菌群體中都存在變異的情況,特別是AVR-Pita存在多個變異位點和類型,這些改變可能會導(dǎo)致基因功能缺失,失去無毒性。表明黑龍江省稻瘟病菌株變異的易變性和遺傳多樣性。(3)采用Pot2-rep-PCR指紋識別方法對227個菌株進行擴增,研究黑龍江省菌株的遺傳多樣性。結(jié)果表明:供試菌株分別擴增到2~13條DNA條帶,大小在500~6000 bp之間。經(jīng)UPGMA聚類分析,2014年的162個菌株在0.73的遺傳距離下被劃分為10個遺傳譜系。2015年65個菌株在0.77的遺傳距離下被劃分為8個遺傳譜系。2014和2015年共227個稻瘟病菌菌株在0.75的相似水平下被劃分為12個遺傳宗譜。黑龍江省稻瘟病菌在地區(qū)和年份之間遺傳譜系都有很大的變化,說明了黑龍江省稻瘟病菌的高度變異和豐富的遺傳多樣性。
[Abstract]:In this study, Monosporium strains were collected from 30 cities (counties) of Heilongjiang Province in 2014 and 2015, and their pathogenicity to the main cultivars was studied. The study on the distribution and population structure of nontoxic genes in different regions made clear the diversity and variation complexity of rice blast fungus in Heilongjiang Province, which was the rational distribution of rice cultivation in Heilongjiang Province. The selection and cultivation of resistant germplasm resources provided theoretical basis for the selection and cultivation of disease-resistant germplasm resources. The pathogenicity of 171 rice blast germplasms to 18 main rice cultivars was analyzed by inoculating pathogenic bacteria at seedling stage with the index of pathogenicity, virulence frequency and combined pathogenicity coefficient. The results showed that the pathogenicity of different strains of rice blast was significantly different from that of 0.788.The virulence rate of the tested strains was obviously different, and the frequency of virulence of Longjing 31 was the lowest. To explore the interaction between different combinations and rice blast fungus, Longyang 16 longjing 31 longjing 43 long japonica 31 Songjing 20 was used as high resistance combinations. Its RAC is 0, which can be used in production and popularization. The designed specific primers were used to amplify 288 strains of Magnaporthe grisea by PCR. The presence of non-toxic genes AVRPiz-t and AVR-Pita of Magnaporthe oryzae was detected and some strains were sequenced. The results showed that the frequencies of nontoxic gene AVRPiz-t and AVR-Pita in Heilongjiang Province were 56.6% and 22.9% in 2014 and 2015, respectively, which were 37.0% and 95.8%, respectively. The frequencies of AVR-Pita were 23.0% and 22.9%, respectively. The nontoxic genes of the tested strains were significantly different in year, region and gene. Sequencing analysis of some strains showed that the two nontoxic genes were mutated in the population of blast fungus in Heilongjiang Province, especially there were many mutation sites and types in AVR-Pita. These changes may lead to the deletion of gene function and the loss of nontoxicity. The results showed that the variability and genetic diversity of blast strains in Heilongjiang Province were analyzed by Pot2-rep-PCR fingerprinting method to study the genetic diversity of Heilongjiang Province strains. The results showed that 213 DNA bands were amplified from the tested strain, and the size was between 500,000bp and 6000bp. Based on UPGMA cluster analysis, 162 strains in 2014 were divided into 10 lineages at 0.73 genetic distance. 65 strains were divided into 8 lineages at 0.77 genetic distance in 2015. A total of 227 strains of Magnaporthe grisea were divided into 0.75 in 2014 and 2015. The genetic genealogy was divided into 12 genetic genealogies at similar levels. The genetic pedigree of rice blast fungus in Heilongjiang Province varied greatly between regions and years, which indicated the high variation and rich genetic diversity of rice blast fungus in Heilongjiang Province.
【學(xué)位授予單位】:黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:S435.111.41
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,本文編號:1852153
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