【摘要】：稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)是引起稻瘟病這一世界性水稻病害的罪魁禍?zhǔn)?它不僅侵染水稻,也會(huì)侵染小麥、大麥、粟等多種禾本科作物,嚴(yán)重威脅人類(lèi)的糧食生產(chǎn)。稻瘟病主要發(fā)生在溫帶、熱帶、亞熱帶、拉丁美洲和非洲等地區(qū),在大約85個(gè)種植水稻的國(guó)家均有所發(fā)現(xiàn)。水稻是蘇里南最主要的糧食作物之一,它的產(chǎn)值在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的總價(jià)值中所占的比例最高。在過(guò)去的幾年里,由于稻瘟病,蘇里南的農(nóng)民所種植水稻的產(chǎn)量和質(zhì)量每一季都在降低,這說(shuō)明蘇里南當(dāng)前所使用品種的抗病性正逐漸喪失。因此,對(duì)蘇里南稻瘟病菌群體的研究可以為更好地利用抗性品種防治病害奠定基礎(chǔ)。目前還沒(méi)有相關(guān)報(bào)道研究蘇里南的田間稻瘟病菌群體的遺傳結(jié)構(gòu)。1990年的一份調(diào)查報(bào)告,提供了關(guān)于蘇里南稻瘟病群體交配型分布的數(shù)據(jù)(Notteghem Silue,1992)。但是,20年前收集的數(shù)據(jù)也許并不能很好的反應(yīng)當(dāng)前稻田的病原種群的分布情況。在過(guò)去的20年中,隨著水稻主栽品種的改變,病原菌群體的致病型很有可能也發(fā)生了較大的變化。本論文的研究目的是為了檢測(cè)在蘇里南水稻栽培地區(qū)稻瘟病菌群體的遺傳結(jié)構(gòu)特點(diǎn),比較不同稻區(qū)田間稻瘟病菌的遺傳及致病性差異。該研究而有助于我們更好地了解稻瘟病菌的遺傳結(jié)構(gòu),提高對(duì)蘇里南稻瘟病菌群體遺傳多樣性、交配型分配等的認(rèn)識(shí),從而為該地區(qū)的抗病育種策略提供理論基礎(chǔ),最終幫助糧農(nóng)提高產(chǎn)量,增加收入,同時(shí)減少農(nóng)藥的使用量。本實(shí)驗(yàn)將2013年和2014年從蘇里南三個(gè)不同稻區(qū)采集并分離的稻瘟病菌菌株,接種于若干近等基因系水稻品種上,接種結(jié)果表明,2013年采集的菌株中有11種不同的毒性類(lèi)型。其中優(yōu)勢(shì)毒性類(lèi)型A27.1占19.04%,而另外5種毒性類(lèi)型僅出現(xiàn)過(guò)一次(占4.76%)。水稻抗病基因Pi-4b表現(xiàn)出71.24%的高抗病率,說(shuō)明該抗性基因在蘇里南的抗病品種育種中具有較高的應(yīng)用價(jià)值。對(duì)于抗病基因Pi-2,其易感率為57.14%,而抗病率為42.85%,應(yīng)慎重使用。根據(jù)分子標(biāo)記Pot2 rep-PCR結(jié)果的聚類(lèi)分析發(fā)現(xiàn),從Saramacca (SII編號(hào)菌株)和Nickerie (AD NII編號(hào)菌株)兩地采集的菌株可以分成兩個(gè)大的遺傳聚類(lèi)組及四個(gè)小的亞聚類(lèi)組。不同的聚類(lèi)組間的差異顯示了兩地菌株群體間的遺傳多樣性。分析結(jié)果顯示,與Nickerie相比,Saramacca的稻瘟病菌群體變異性更大。AD和NII編號(hào)菌株間的差異性表明了,同一地區(qū)的不同年份采集的稻瘟菌群體間的變異情況,這也說(shuō)明了稻瘟病菌的動(dòng)態(tài)性及易變性。Nei的基因多樣性分析結(jié)果顯示,在群體中平均值為0.1185(1),這表明群體間的基因流非常低。換句話(huà)說(shuō),這些群體之間的低遺傳交換意味著在來(lái)自Saramacca和Nickerie的群體之間存在顯著的遺傳分化。Shannon多樣性指數(shù)平均數(shù)為0.4598,也說(shuō)明了該地區(qū)存在顯著的群體遺傳分化。然而,低基因流說(shuō)明了可能存在一定的物理障礙,但在同一群體間的也具有一定的穩(wěn)定性。另外,不同地區(qū)的栽培環(huán)境以及栽培品種可能是低基因流的一個(gè)決定性因素。交配型分析結(jié)果表明,所有供試的蘇里南菌株的交配型均屬于MAT 1-2。對(duì)一個(gè)蘇里南菌株AD 3-5的重測(cè)序分析表明,AD菌株可能含有四個(gè)已知的無(wú)毒基因,但序列比對(duì)結(jié)果顯示,這些基因有可能因?yàn)樽儺惗鴨适Чδ?其同源性分別是AVR-:94%, AVR-Pital:98%, PWL1:81%, ACE1),結(jié)果有待進(jìn)一步結(jié)合接種實(shí)驗(yàn)等分析。與70-15的基因組比較分析發(fā)現(xiàn),該菌株中含有39個(gè)特異分泌蛋白。已有的研究表明,在稻瘟病菌與水稻互作過(guò)程中,有些分泌蛋白扮演著非常重要的角色。發(fā)掘未知分泌蛋白以及深入研究這些蛋白的功能及其作用機(jī)制,有助于闡明稻瘟病菌與水稻互作的分子機(jī)制,從而為水稻抗病品種改良策略提供理論依據(jù)。因此,有必要對(duì)這些特異分泌蛋白進(jìn)行進(jìn)一步的研究。由于本實(shí)驗(yàn)中供試菌株數(shù)量有限,因此其所呈現(xiàn)的多樣性還有待進(jìn)行更為縝密地推敲。后續(xù)實(shí)驗(yàn)還需要加大供試菌株數(shù)量,同時(shí)結(jié)合其他的分子標(biāo)記分析方法,從而可以更好的研究蘇里南的稻瘟病菌群體的遺傳多樣性。因此,未來(lái)的研究應(yīng)側(cè)重于擴(kuò)大采樣點(diǎn)以及對(duì)稻瘟病的發(fā)生情況進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè),同時(shí)還可以選取有代表性的菌株進(jìn)行基因組重測(cè)序,進(jìn)行更精細(xì)的分析。
【學(xué)位授予單位】：福建農(nóng)林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：S435.111.41

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本文編號(hào)：2784977