中国水稻主产区白叶枯病菌致病型分析及近等基因系鉴别寄主的构建

摘要：

[目的]分析中国不同稻区白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzae)致病型,建立近等基因系鉴别寄主,为白叶枯病菌群体结构田间实时准确监测、抗性品种应用以及抗病育种提供科学依据.[方法]利用中国鉴别寄主、IR24以及15个抗白叶枯病近等基因系等共21个鉴别寄主,采用人工剪叶接种方法,对2018—2021年采自广东、广西、海南、浙江、湖南、辽宁、云南共7个省(自治区)的954个单菌落分离菌株进行致病型测定,探明白叶枯病菌致病型种类、分布及毒性分化;基于测试菌株与15个近等基因系及IR24的抗感互作,应用主成分因子分析法,开展近等基因系与病菌互作的变量因子分析,构建白叶枯病菌致病型近等基因系鉴别寄主;基于抗病基因与测试菌株的抗感反应,分析抗病基因聚合效应.[结果]954个测试菌株在中国鉴别寄主上鉴定出11个致病型,包括SRRRR(I)、SSRRR(Ⅱ)、SSSRR(Ⅲ)、SSSSR(Ⅳ)、SSRRS(V)、SRSRR(Ⅵ)、SSSSS(Ⅸ)、SSSRS(新型1)、SRSRS(新型2)、SRSSS(新型3)以及SSRSS(新型4),占测试菌株的比率分别为11.53％、4.82％、7.34％、6.18％、7.23％、1.05％、59.96％、1.57％、0.10％、0.10％、0.10％.Ⅸ型菌作为致病性最广的强毒菌系已上升为华南和长江中下游湖南和浙江稻区的优势致病型,西南稻区的云南以Ⅳ型菌为主,东北稻区的辽宁以I型菌为主.15个水稻抗白叶枯病近等基因系对954个菌株的抗感性分析结果表明,测试的15个近等基因系可分为5种类型,第Ⅰ类为高感基因系,包括IRBB1、IRBB2、IRBB10、IRBB11、IRBB4;第Ⅱ类为中感基因系,包括IRBB3、IRBB203、IRBB14;第Ⅲ类为中抗基因系,包括IRBB8、IRBB13;第Ⅳ类为抗病基因系,有IRBB21;第Ⅴ类为高抗基因系,包括IRBB5、IRBB7、CBB23、GDBB23;测试菌株中,出现可侵染抗病基因xa5的有42个、Xa7的有34个、Xa23的有31个.对以白叶枯病近等基因系为主的16个品种(系)与954个菌株组成的抗感互作变量数据矩阵进行因子分析,以解释总变量>85.0％为界,提取出8个主成分因子,组建了以近等基因系为主的10个品种(系)组成白叶枯病菌近等基因系鉴别寄主,按其对变量方差贡献大小,这些寄主分别为IRBB10(Xa10)、IRBB4(Xa4)、GDBB23(Xa23)、IRBB5(xa5)、IRBB7(Xa7)、IRBB21(Xa21)、IR24(Xa18)、IRBB13(xa13)、IRBB3(Xa3)、金刚30;新鉴别寄主可将954个测试菌株划分为55个致病型,对测试稻区的白叶枯病菌菌株表现出较好的鉴别力.基因聚合联合抗性分析表明,不同抗病基因聚合对病菌的抗性频率有一定的提升,不同抗病基因对测试菌株的抗性具有一定的互补性.[结论]监测稻区的白叶枯病菌系趋向多样化,毒性分化明显,强毒菌系Ⅸ型菌在部分稻区已上升为优势致病型,侵染xa5、Xa7及Xa23等广谱抗性基因的菌株有上升趋势;抗病基因聚合可拓宽品种对病原菌系的抗性谱,是培育广谱抗性品种的有效途径;近等基因系鉴别寄主的建立与应用可为白叶枯病发生流行的精准监测以及田间实时预警提供技术支撑.

关键词：水稻白叶枯病菌、致病型、近等基因系、鉴别寄主、抗性

所属期刊栏目：55

分类号：S5;S4;F326.12

资助基金：国家水稻产业技术体系项目;国家重点研发计划;广东省现代农业产业技术体系专项;广东省农业科学院学科团队建设项目;广东省农业科学院学科团队建设项目;广东省自然科学基金面上项目;广东省农业科学院协同创新中心项目

在线出版日期：2023-01-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共21页

页码：4175-4195