江苏省稻瘟病菌的毒性多样性及水稻品种的抗病性

在13个已知日本抗病基因品种上检测1997－1999年采集自江苏省吴江,赣榆,通州,高邮和宜兴等5个代表地区的324个稻瘟病菌株的毒性,结果可将上述菌株划分为90种毒性类型,表明江苏省稻瘟病菌存在着丰富的毒性多样性,毒性类型组成在地区间存在较大的差异,并且随着时间的推移,稻瘟病菌毒性类型组成有差异加大的趋势,在已知抗病基因品种上测定江苏省稻瘟病菌的毒力,结果显示：Pi-k^3,Pi-ta,Pi-ta^2和Pi-sh等抗病基因对江苏省的稻瘟病菌的抗谱很窄,而Pi-i,Pi-z,Pi-z^t和Pi-b等抗病基因的抗谱比较宽,可作为抗源加以利用,用6个代表性毒性类型菌株接种江苏省80筱水稻主载品种和新育成品种,品种抗性分析表明,上述水稻品种中的籼稻和杂交稻对江苏省稻瘟病菌具有较高的抗性,而粳稻品种的抗性较差,上述研究结果为利用水稻品种抗性多样性控制稻瘟病提供了依据。     

水稻品种多样性遗传分析与稻瘟病控制

以2个籼型杂交稻——汕优63(A)和汕优22(B)、2个地方糯稻品种——黄壳糯(C)和紫糯(D)和3个粳稻品种——合系41(E)、楚粳12(F)和8126(G)为材料进行抗病基因同源序列(Resistance Gene Analogue,RGA)遗传分析。结果表明,杂交稻品种间以及粳稻品种间的抗性遗传较为相似,其相似系数分别为0．86和0．84。糯稻品种间以及糯稻、杂交稻和粳稻间的抗性遗传差异较大,相似系数为0．45。聚类分析表明,RGA结果与品种的系谱来源相吻合,与品种的田间抗性基本一致。根据品种的抗性遗传差异、农艺性状和经济性状的不同,在云南籼稻区的建水和石屏县以及温暖粳稻区的泸西县分别选用5种(A／C、A／D、B／C、B／D和A／B)和2种(E／C和E／F／G)不同的品种组合进行品种多样性混合间栽控制稻瘟病田间试验,结果表明,抗性遗传差异大(相似性：0．45～0．77)的5个品种混合间栽组合对稻瘟病有极为显著的控制效果,尤其是在混合间栽中高度感病的优质地方稻品种稻瘟病的发病率、病情指数均有极显著的下降,防治效果达54．47％～92．18％;遗传差异较小(相似性：0．84～0．90)的2个混栽组合混栽对稻瘟病的控制效果不明显,稻瘟病的防治效果在15．12％～25．54％。此外,品种抗性遗传和株高差异大的品种组合具有显著的增产效果,与品种净栽相比,平均增产539．0～900．0kg／ha,增幅5．57％-10．38％;品种抗性遗传和株高相似的品种组合没有增产效果。     

水稻品种矮梅早3号抗稻瘟病的遗传

水稻杂交组合(矮梅早3号×华矮837)的F_3株系接种菌株78-189(ZD_3)和83-182(ZD_1),应用累积分布曲线法进行了抗稻瘟遗传分析,结果表明:水稻品种矮梅早3号含有4个主效抗性基因P_i-A_1、P_i-A_2、P_i-A_3和P_i-A_4,其中P_i-a_4为隐性基因。P_i-A_1和P_i-A_2控制对菌株78-189(ZD_3)的高抗性,同时,P_i-A_2兼控M类型对菌株78-189(ZD_3)的抗性。P_i-A_3,控制对菌株83-182(ZD_1)的抗性。P_i-A_4控制M类型对菌株83-182(ZD_1)的抗性。水稻品种华矮837对以上两菌株不存在抗性基因。     

稻瘟病菌群体的分子遗传学研究Ⅰ——广东省1998—1999年稻瘟病菌的遗传多样性

从80个随机引物中筛选到带型清晰,多态性及重复性均好的10个引物,对采自广东省1998-1999年四个自然生态稳作区的101个稻瘟病菌菌株进行随机扩增多态性DNA（Random Amplified PolymorphicDNA,RAPD)指纹分析。10个引物共扩增出113条多态性带,表明广东省稻瘟病菌具有丰富的遗传多样性;RAPD分析可为该菌的遗传多样性分析提供大量的分子标记。对菌株间相似性系数和应用加权算术平均组对法（Unweighted Pair Group Method using Arithmetic Average,UPGMA)构建的聚类树状图进行分析。以相似性系数为0.62阀值时,可将101个菌株划分为14个遗传宗谱;其中宗谱1及宗谱2的菌株数占总数的80.2%,为优势宗谱,其余的20个菌株分别归属于其他12个宗谱,收此说明广东省的稻瘟病病原菌群体既存在很突出的优势宗谱,又存在较多具遗传多样性的小宗谱,分析不同稻作生态区的菌株发现,每个稻作生态2区既有共同的宗谱,又有其特异的宗谱;广东省稻瘟病菌群体遗传多样性的组成在不同生态稻作区相对地比较稳定的,分析不同年份和早晚稻生长季节采集的菌株发现,广东省稻瘟病菌群体遗传多样性在年份和早晚稻生长季节之间也存在一定的特异性。     

杂谷脑河流域河网统计自相似性

河网自相似性是水文尺度研究的重要方向,统计自相似研究不同尺度下河网参数概率分布函数的相似性.从统计自相似的角度,推导出河网参数、全河网分布和单级河道分布的关系,并用杂谷脑河DEM进行验证;对所得数据进行Kolmogorov Smirnov双样本检验,结果显示,推导结论与实际数据吻合,说明整个河网和单级河道之间是复杂的层叠关系,而不是简单的比例关系.     

中国水稻地方品种与选育品种遗传多样性的比较分析

利用98对SSR标记对202份中国水稻地方品种和选育品种的遗传多样性进行比较分析.结果显示供试品种具有较丰富的遗传多样性,共检测到等位基因1350个,每个位点的等位基因数(Na)变化范围为3～ 39,平均14个;Nei基因多样性指数变化范围(He)为0.125 ～0.955,平均0.733;多态信息量(PIC)变化范围为0.122 ～0.953,平均0.680;稀有等位基因数(Nr)913个;等位基因丰度(Rs)8.33.栽培稻地方品种和选育品种遗传多样性差异明显,地方品种等位基因数、Nei基因多样性指数、多态信息量、稀有等位基因数和等位基因丰度(Na=1219,He=0.747,PIC=0.710,Nr=756,Rs =8.50)均高于选育品种(Na =919,He =0.704,PIC =0.650,Nr=529,Rs =7.01).各染色体组水平的遗传多样性分析表明,选育品种仅在1号染色体上的遗传多样性高于地方品种,进一步分析显示选育品种的遗传改良在基因组水平上具有区间特异性.     

稻瘟病菌群体遗传结构的研究进展

稻梨孢引起的稻瘟病是世界水稻生产的最重要病害,严重影响水稻的产量和米质。文中综述了分子标记技术在稻瘟病菌群体遗传结构研究上的应用,分析了病原菌遗传宗谱的特点及其与致病谱的关系,探讨了导致稻瘟病菌群体遗传结构发生变化的相关因素。     

稻瘟病菌群体遗传结构的研究进展

稻梨孢引起的稻瘟病是世界水稻生产的最重要病害,严重影响水稻的产量和米质。文中综述了分子标记技术在稻瘟病菌群体遗传结构研究上的应用,分析了病原菌遗传宗谱的特点及其与致病谱的关系,探讨了导致稻瘟病菌群体遗传结构发生变化的相关因素。     

黑龙江省近年审定水稻品种基于SSR标记的遗传多样性分析

为评估黑龙江省水稻品种的遗传基础,利用24个用于水稻DNA指纹图谱构建的SSR标记以及其他均匀分布于水稻12条染色体的38个SSR标记,对黑龙江省近年审定的73个水稻常规稻品种进行遗传多样性分析。结果表明,在62个SSR标记位点中,共检测到142个等位基因,平均每个标记2.3个,多态性比率平均为71.0%,多态性频率变幅为0~0.775,平均值为0.246。供试品种间两两遗传相似系数的平均值为0.759,变幅为0.622~0.966,且96.4%的品种间遗传相似系数在0.66~0.86之间,表明供试的73个品种亲缘关系较近。通过SSR标记基因型聚类分析将这些品种划分为6个类群,与系谱分析趋势一致,类群间的差异主要表现在生育期和米质方面。综上所述,黑龙江省近年审定的水稻品种遗传基础狭窄,在育种中需要导入新的种质资源,加强种质资源创新,以期丰富水稻品种的遗传多样性,进一步提高水稻产量和抗性。     

稻瘟病菌群体的分子遗传学研究Ⅱ.广东省2000年度稻瘟病菌群体遗传结构的时空特性

利用随机扩增多态性DNA技术对广东省2000年度稻瘟病菌群体的遗传结构进行了分析。以相似性系数为0．62阀值时，可将采集于广东省三大生态稻作区、早稻和晚稻生长季节的104个菌株划分为14个遗传宗谱：其中宗谱5和宗谱8的菌株数各占总数的25％，为优势宗谱；宗谱4和12的菌株数各占总数的14．4％和9．6％，为亚优势宗谱；其余的29个菌株，分别归属于其它10个宗谱，其中有5个宗谱是单菌株宗谱。本年度稻瘟病菌群体的遗传结构呈现明显的区域性特性；遗传结构呈由北向南多样化的趋势；各个稻作区甚或亚区有其特异性的宗谱。本文度稻瘟病菌群体的遗传结构也显示分明的生长季节特性：来源于旱稻和晚稻生长季节的菌株完全分属于宗谱图的上下两个半区，彼此之间不存在共同的宗谱；而且后者的遗传宗谱要比前者的复杂、多样。研究还表明，虽然稻瘟病菌群体的遗传结构2000年度与1998－1999年度的比较存在较大的差异，但是两者仍然具有良好的相承性和可比性。如何进一步验证和把握稻瘟病菌群体的遗传结构所表现出的时空特性是值得我们进一步探讨的重要课题。     

稻瘟菌无毒基因研究进展

无毒基因编码的产物激发病原物与植物特异性相互作用。水稻与稻瘟菌之间的特异互作符合“基因对基因”关系。从研究稻瘟菌无毒基因的意义、已鉴定和克隆的稻瘟菌无毒基因、稻瘟菌无毒基因与其抗病基因的互作特点等几个方面,对稻瘟菌无毒基因研究进展作了简要评述 。     

Inheritance of dsRNAs in the rice blast fungus, Magnaporthe grisea

The 1.6 and 1.8 kbp dsRNAs have been found in the rice blast fungus, Magnaporthe grisea strain MG01. These dsRNA molecules are located in cytoplasm of the fungal cells and maintained stably during vegetative growth. Three crosses between dsRNA free and dsRNA containing strains including a parental cross, sib-mating and back cross were made to follow the inheritance of dsRNAs during sexual reproduction. Approximately 10% of ascospore progenies (11 out of 105) contained dsRNAs from all three crosses. These data indicate that dsRNAs of M. grisea are inherited at a low frequency and not in a Mendelian fashion.     

水稻稻瘟菌抗性相关蛋白的双向电泳分析

建立抗感水稻品种受稻瘟菌侵染和未侵染蛋白质的双向凝胶电泳图谱,分析其差异表达的蛋白,寻找稻瘟病的抗性相关蛋白,以阐明稻瘟病的发病机制。采用TCA/丙酮沉淀法提取四种愈伤组织材料的总蛋白并采用固相pH梯度( immobilized pH gradient, IPG)双向凝胶电泳( two-dimensional gel electrophshiya, oresis, 2-DE)分离四种材料总蛋白质, 凝胶经银染显色后,用PDQuest图像分析软件进行比较分析、识别差异表达的蛋白质。成功获得抗感水稻品种受稻瘟菌侵染和未侵染蛋白质的双向凝胶电泳图谱。获得未侵染内香优2号平均蛋白点数为447个,汕优63平均蛋白点数为440个;侵染后抗性品种内香优2号平均蛋白数为523个,感性品种汕优63平均蛋白质点数为326个。内香优2号未经侵染和侵染后图谱匹配率达 89%和 87%,汕优63未经侵染和侵染后图谱匹配率达86％和85％。内香优2号的差异表达蛋白点数为76个,汕优63的差异表达蛋白点数为114个。两者间存在一些差异表达的蛋白质,为阐明稻瘟病的发病机制打下了坚实的基础。     

Transformation of the rice blast fungus Magnaporthe grisea to benomyl resistance

A transformation method based on a dominant selectable marker (benomyl resistance) was developed for the rice blast fungus Magnaporthe grisea. The heterologous gene for -tubulin from Neurospora crassa (pBT3) was used to obtain benomyl-resistant M. grisea transformants at a frequency of 20 to 30/g of DNA. Control transformations carried out with a plasmid conferring hygromycin resistance or a derivative of pBT3 containing a repetitive DNA sequence, yielded the same frequency of transformation as that of pBT3. Molecular analysis of the transformants indicated multiple integration of the vector DNA.     

稻瘟菌无毒基因研究进展

稻瘟菌是引起水稻稻瘟病的病原物。水稻与稻瘟菌间存在广泛而特异的相互作用,是研究寄主与病原物互作的重要模式系统。本文对稻瘟菌与水稻互作最重要的激发子―无毒基因的研究现状进行了概括,讨论了无毒基因的定位、克隆方法以及已克隆无毒基因的功能及进化研究,同时对今后无毒基因研究的重要方向进行了探讨,为深入理解无毒基因的功能及与水稻可能的互作关系奠定了基础。     

灰色大角间座壳菌(稻瘟病菌)蛋白激酶编码基因中SSR变异及其对蛋白结构的潜在影响

病原菌可以利用多种方式激活或者抑制蛋白激酶信号通路来增强其自身侵染力,在病原物与植物互作初期的信号识别和转导中蛋白激酶扮演着重要的角色。已有研究结果表明灰色大角间座壳菌(稻瘟病菌)蛋白激酶基因中含有丰富的SSR。作者通过对灰色大角间座壳菌(稻瘟病菌)基因组中的89个蛋白激酶基因的外显子区、内含子区、5′-UTR和3′-UTR区中的SSR进行了查找和分析,并对编码区中SSR的扩张或收缩对蛋白结构的影响进行了预测。结果表明,SSR在基因的调控区和编码区中的分布是不均一的,且这些基因的外显子区、内含子区、5′-UTR和3′-UTR区中SSR的组成和分布也均不相同;基因的编码区中三碱基和六碱基SSR相对较多,且SSR基序大都表现为GC含量较高,编码的亲水性氨基酸出现的频率也远远高于疏水性氨基酸。通过病菌群体中变异幅度的检测表明,几乎所有的SSR序列都存在多态性。根据灰色大角间座壳菌(稻瘟病菌)自然群体中SSR的变化幅度,对SSR的扩张或收缩对蛋白二级结构的影响进行预测,发现SSR的扩张或收缩都可能对蛋白的结构产生影响。这暗示着SSR的变异在致病相关基因的变异中可能起着十分重要的作用。     

靛红衍生物的合成及其对稻瘟菌的生物活性

以靛红为原料合成了系列3-亚胺基/亚甲基-吲哚-2-酮化合物及其Mannich碱衍生物,研究了它们在抗稻瘟菌方面的活性,发现了这两种类型的若干化合物有较好的抑制稻瘟菌孢子萌发的活性,初步讨论了构效关系。认为1位的羟甲基和胺甲基、3位的亚甲基是药效团,芳基亚甲基苯环上对位取代基、羟基取代基和吸电子取代基不利于活性的提高,邻位的供电子取代基有利于活性的提高。     

Microsatellite markers for population studies of the rice blast fungus,Magnaporthe grisea

We developed nine new microsatellite markers for rice blast (Magnaporthe grisea) population studies. These markers were used in addition to nine microsatellite markers previously developed by our group for mapping purpose. Altogether, the 18 markers were used in multiplex PCR (polymerase chain reaction) to characterize six populations from different geographical origins. The average number of alleles per locus across populations ranged from 1.2 to 7 and the total number of alleles detected from 2 to 19. Based on this large range of polymorphism, this set of markers is expected to be useful for different kind of population studies at different geographical scales.