热带作物学报

作者：项旭跃, 曹雪琦, 魏立婧, 郑华坤, 鲁国东

单位：福建农林大学生物农药与化学生物学教育部重点实验室，福建福州 350002

关键词：水稻,稻瘟病菌,致病性,无毒基因

基金：福建省农业引导性（重点）项目(2019N0003),福建农林大学科技创新专项基金项目(CXZX2018051)

稻瘟病严重威胁福建省水稻生产。稻瘟病菌田间种群无毒基因的变异监测是实现优质抗稻瘟病水稻品种合理布局和轮换、有效预防因抗性丧失导致的稻瘟病爆发成灾的重要措施。本研究以福建省3个水稻主产区采集并分离的113个稻瘟病菌单孢菌株为材料，检测其无毒基因的变异情况。首先，利用24个已知抗性的水稻单基因系对它们进行致病性测定，分析致病频率、毒力频率、无毒基因的存在频率和无毒基因的组合频率。结果显示，福建省建阳、宁化和上杭3个水稻主产区的稻瘟病田间菌株对24个水稻单基因系的致病频率分别为12.50%~95.83%、29.17%~100%和4.55%~86.36%。3个水稻主产区菌株均对Piks、Pib、Pi3和Pi12表现为强毒性，而建阳和宁化菌株还对其他12个抗性基因表现为强毒力（毒力频率≥70%），包括Pia、Pii、Piz、Pita、Pit、Pish、Pi5、Pi7、Pi19、Pi20、Pita2和Pi11。其次，本研究还设计了8个无毒基因Avr-Pita、Avr-Pib、Avr-Pik、Avr-Piz-t、Avr-Pii、Avr-Pi9、Avr-Pi54和Avr-Co39的特异性引物，对单孢菌株进行基因型鉴定。结果显示，所有菌株均未检测到Avr-Co39，表明这些稻瘟菌株中均不携带该无毒基因。此外，Avr-Pib的出现频率也很小，仅为37.17%，但是该比例仍远超致病性测定中推测的Avr-Pib所占比例，表明检测到的Avr-Pib中很大一部分存在突变。为此，对Avr-Pib基因部分扩增产物进行测序，发现这些菌株的Avr-Pib在启动子区发生了缺失、插入和替换等突变。此外，部分菌株的Avr-Pik或Avr-Piz-t也存在启动子单核苷酸变异，而上杭菌株Avr-Pi9和宁化菌株Avr-Piz-t则均存在编码区的突变。这些位点的突变均可能导致无毒基因功能的缺失。研究还表明，携带Pi1、Piz5、Pi9和Pik、Pikh、Pikm位点的水稻品种仍适合在福建地区种植。

来源：2023年第2期

《热带作物学报》期刊编辑部

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