黑龙江省和海南省稻瘟病菌中AVR-Pita家族的分布及变异分析

摘要：

[目的]通过检测黑龙江省和海南省不同稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)菌株群体中AVR-Pita家族的分布情况和变异特征,了解其变异类型的致病表型,为区域内抗病种质的筛选与选育提供参考.[方法]通过参考NCBI中公布的AVR-Pita家族序列分别对启动子区和CDS区设计特异性引物共6对,对2020年采自黑龙江省和海南省不同地区的397个稻瘟病菌单孢菌株提取DNA,进行PCR扩增.通过电泳检测结果,分别选取囊括不同地区的代表菌株对扩增片段进行测序.测序结果与NCBI中相应的碱基与氨基酸序列进行比较分析,并利用水稻抗性单基因系,对不同变异类型的稻瘟病菌菌株进行无毒功能验证.[结果]在PCR电泳检测结果中,黑龙江省稻瘟病菌菌株携带所有待测基因,分布广泛且检出频率较高;而海南省稻瘟病菌菌株中仅携带AVR-Pita1和AVR-Pita2,并以低频率集中存在.无毒基因组成分析结果显示,黑龙江稻区的稻瘟病菌菌株复杂多样,携带的基因型种类较海南菌株丰富.PCR产物测序检测结果显示,AVR-Pita家族以点突变、插入和缺失为主要变异类型划分为19种,且不同稻瘟病菌群体来源的菌株,其变异类型具有特异性.AVR-Pita1检测出10种变异类型,其中AVR-Pita1-(1-5)为黑龙江省稻瘟病菌菌株独有的变异类型,AVR-Pita1-(6-10)为海南省稻瘟病菌菌株独有.对这10种变异类型经功能验证后发现,无毒功能均已丧失.AVR-Pita2检测出8种变异类型,其中AVR-Pita2-(1-4)为黑龙江省稻瘟病菌菌株独有,AVR-Pita2-(5-8)为海南省稻瘟病菌菌株独有.经功能验证后发现,无毒功能均已丧失.AVR-Pita3在黑龙江省仅检测出1种变异类型AVR-Pita3-1.[结论]黑龙江和海南稻瘟病菌群体中AVR-Pita家族均为突变后的等位基因型存在,经致病性鉴定后,检测出的所有突变类型均不能被相对应抗性基因Pi-ta和Pi-ta2所识别,表现为感病.因此,抗性基因Pi-ta和Pi-ta2在黑龙江省和海南省对稻瘟病的抗病育种与利用过程中可聚合其他抗性基因应用来保证品种抗病性.同时,不同地理来源的稻瘟病菌菌株群体中AVR-Pita家族的分布和变异类型具有特异性.

关键词：稻瘟病菌、AVR-Pita冢族、变异、无毒基因、黑龙江省、海南省

所属期刊栏目：56

分类号：S852.65;S572;S435.111.41

资助基金：国家自然科学基金;黑龙江省农垦总局科技攻关项目;黑龙江八一农垦大学科研启动项目;黑龙江八一农垦大学科研启动项目

在线出版日期：2023-03-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共15页

页码：466-480