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Pathogenicity of Magnaporthe oryzae isolates from rice cultivar Kongyu 163

源于水稻品种空育163的稻瘟病菌菌株致病性分析



全 文 :植物病理学报
ACTA PHYTOPATHOLOGICA SINICA  45(5): 494 ̄500(2015)
收稿日期: 2014 ̄11 ̄10ꎻ 修回日期: 2015 ̄05 ̄13
基金项目: 黑龙江省农业科技创新工程项目(2013ZD019)
通讯作者: 张国民ꎬ研究员ꎬ主要从事稻瘟病菌及抗性育种研究ꎻTel:0451 ̄86660987ꎬE ̄mail:zgm_2290@163.com
第一作者: 马军韬ꎬ吉林东丰人ꎬ助理研究员ꎬ主要从事稻瘟病菌及抗性育种研究ꎻE ̄mail:mmmjjjttt@sina.comꎮ
doi:10.13926 / j.cnki.apps.2015.05.007
源于水稻品种空育 163的稻瘟病菌菌株致病性分析
马军韬ꎬ 张国民∗ꎬ 辛爱华ꎬ 张丽艳ꎬ 邓凌韦ꎬ 王永力ꎬ 王 英ꎬ 肖佳雷ꎬ 任 洋
(黑龙江省农业科学院耕作栽培研究所ꎬ哈尔滨 150086)
摘要:为分析相同遗传背景下稻瘟病菌致病性变化情况ꎬ利用 24 个水稻单基因系品种为评价体系ꎬ通过喷雾接种的方式ꎬ
对 36个以空育 163为哺育品种的稻瘟病菌株进行了分析ꎬ得出以下结论:1、供试菌株致病力强ꎬ对 24个抗瘟基因的致病率
在 36.11%~100%之间ꎬ平均致病率 77.51%ꎬ逐年增强趋势明显ꎮ 2、供试菌株致病性分化严重ꎬ相似系数在 0.00 ~ 1.00 之
间ꎬ在相似系数 0.50水平上ꎬ共划分为 29个类群ꎬ优势类群菌株占总菌株的 13.89%ꎮ 3、24个抗瘟基因对供试菌株抗谱在
5.56%~56.48%之间ꎬPi ̄km抗谱最窄ꎬ Pi ̄9( t)抗谱最宽ꎻ在基因搭配前提下ꎬPi ̄9( t)& Pi ̄12( t)组合和 Pi ̄9( t)& Pi ̄11组合
效果略好ꎮ 总体分析ꎬ供试菌株致病力和致病性分化都处于较高水平ꎬ目前缺少高效抗源加以控制ꎮ
关键词:稻瘟病菌ꎻ 水稻单基因系ꎻ 抗瘟基因ꎻ 致病性ꎻ 聚类分析
Pathogenicity of Magnaporthe oryzae isolates from rice cultivar Kongyu 163   MA
Jun ̄taoꎬZHANG Guo ̄minꎬXIN Ai ̄huaꎬZHANG Li ̄yanꎬDENG Ling ̄weiꎬWANG Yong ̄liꎬWANG Yingꎬ
XIAO Jia ̄leiꎬREN Yang   (Crop Cultivation Research InstituteꎬHeilongjiang Academy of Agricultural Sciencesꎬ Harbin
150086)
Abstract: To analyze the pathogenicity of Magnaporthe oryzae isolates from the same genetic backgroundꎬ
twenty ̄four monogenic rice lines were inoculated with 36 M. oryzae isolates from rice cultivar Kongyu163 by the
method of spraying. The results indicated that 1) the tested M. oryzae isolates displayed strong pathogenicityꎬ the
disease incidence (DI) ranged between 36.11%-100% with an average DI of 77.51%. Pathogenicity of the iso ̄
lates obviously yearly increased. 2) The M. oryzae isolates displayed great diversity in the pathogenicity with the
similarity coefficient between 0.00-1.00. The M. oryzae isolates were divided into 29 pathogenic groups at the
similarity coefficient of 0.50 and the frequency of prevalence pathogenic group of 13.89%. 3) The resistance
spectrum of the 24 blast ̄resistance genes ranged between 5.56%-56.48%ꎬ the resistance spectrum of Pi ̄km and Pi
-9(t) was the narrowest and the broadestꎬ respectively. Among the gene combinationꎬ the combination of Pi ̄9
(t)& Pi ̄12(t) and Pi ̄9(t)& Pi ̄11 displayed higher level of rice blast ̄resistance than other gene combinations.
Taken togetherꎬ the tested M. oryzae isolates displayed strong pathogenicity and great pathogenic diversity. There
are not enough high blast ̄resistance genes to control the pathogen.
Key words: Magnaporthe oryzaeꎻ monogenic rice linesꎻ blast ̄resistance geneꎻ pathogenicityꎻ cluster analysis
中图分类号: S432.44          文献标识码: A          文章编号: 0412 ̄0914(2015)05 ̄0494 ̄07
    黑龙江省是北方水稻生产大省ꎬ年播种面积在
400万 hm2以上ꎬ对保障国家粮食安全意义重大ꎮ
稻瘟病作为一种世界性水稻病害ꎬ在该地区危害也
很严重ꎬ据不完全统计ꎬ从 1964 ~ 2013 年ꎬ稻瘟病
 
  5期 马军韬ꎬ等:源于水稻品种空育 163的稻瘟病菌菌株致病性分析
共计大发生 13次ꎬ累计损失稻谷 60亿 kg以上[1]ꎮ
由于稻瘟病菌致病性的分化ꎬ导致水稻品种间抗性
存在差别ꎮ 因此ꎬ明确病菌致病性的准确信息ꎬ可
以为抗病育种和品种合理布局提供理论支撑ꎮ
    关于稻瘟病菌致病性分析有很多报道ꎬ黑龙江
省的研究主要是以 3 套评价体系为核心开展起来
的:1、中国鉴别寄主体系ꎬ含有 7个鉴别寄主ꎬ1996
年 Shang等[2]将黑龙江省的 110 个稻瘟病菌株划
分为 4群 7个生理小种ꎻ2007 年 Song 等[3]将黑龙
江省 2001~2006年的 189 个稻瘟病菌株划分为 7
群 28个生理小种ꎬ同时确定了 ZA、ZD和 ZB菌群
的优势地位ꎮ 此外ꎬ Zhang 等[4]、 Lv 等[5]、 Xiao
等[6]、Sun 等[7]、Wang 等[8]也利用此体系进行了
类似分析ꎮ 2、日本清泽鉴别寄主体系ꎬ含有 12 个
鉴别寄主且每个寄主含有已知抗瘟基因ꎬ2010 年
Ma等[9]将黑龙江省 2006 年的 178 个稻瘟病菌株
划分为 104个生理小种ꎬ确定 77.7 号小种为优势
小种ꎬ677.7号和 377.7号小种为强毒力小种ꎻ2011
年Wang等[10]将黑龙江省 2008~ 2010 年的 139 个
稻瘟病菌株划分为 58 个生理小种ꎬ确定 27 号、
127.2号和 337.2号小种为优势小种ꎮ 3、水稻单基
因系体系ꎬ含有 24个水稻单基因系且每个单基因系
只含有 1个已知抗瘟基因[11]ꎬ2011年 Zhang等[1]对
黑龙江省的 178 个稻瘟病菌株进行了致病性测定ꎬ
确定了 Pi-9(t)高抗源地位ꎮ 上述研究分别在不同
层次、不同时期对黑龙江省的稻瘟病菌致病性进行
了分析ꎬ为后续的深入研究奠定了理论基础ꎮ
    本研究选用的稻瘟病菌哺育品种空育 163 引
自日本ꎬ因其具有产量高、品质优和生育期短等优
点ꎬ曾在黑龙江省早熟稻区大面积种植ꎬ也被多家
育种单位作为优异种质加以利用ꎮ 此外ꎬ该品种抗
瘟性是逐渐下降的ꎬ以其为哺育品种可以相对均
衡、清晰的分析病菌致病性变化的过程ꎮ 还有ꎬ该
品种的后代血缘种质在黑龙江省应用广泛ꎬ明确其
病菌的致病性对指导生产很有益处ꎮ 综合上述原
因ꎬ本研究选择源于空育 163 的稻瘟病菌株为靶
标ꎬ以 24个水稻单基因系品种为鉴别寄主ꎬ展开致
病性分析工作ꎮ
1  材料与方法
1.1  试验材料
    水稻单基因系品种:24 个ꎬ各含有 1 个抗瘟基
因ꎻ丽江新团黑谷为感病对照ꎬ不含有任何抗瘟基
因ꎻ由中国农业科学院作物科学研究所提供ꎮ
    水稻栽培品种:2个ꎬ绥粳 8 号和五优稻 4 号ꎬ
由黑龙江省农业科学院耕作栽培研究所提供ꎮ
    供试菌株:36个(表 1)ꎬ分别于 2009、2011 和
2012年采自黑龙江省八五六农场不同管理区ꎬ分
离后获得ꎻ哺育品种为空育 163ꎬ由黑龙江省农业
科学院耕作栽培研究所保存ꎮ 菌株编号中前 2 位
数字为采集年份ꎬ09、11 和 12 分别代表其采集于
2009、2011和 2012年ꎮ
1.2  试验方法
    稻瘟病菌单孢子的分离、培养和产孢扩繁等操
作程序参照 Zhou 等[12]的方法进行ꎮ 水稻单基因
系品种点播于秧盘中ꎬ个体保苗 15株以上ꎬ设 3 次
重复ꎮ 待秧苗长至 3叶 1心时ꎬ孢子悬浮液喷雾接
种ꎬ悬浮液浓度为 5×105个孢子􀅰mL-1(含 0.025%
吐温 20)ꎬ剂量为每盘 100 mLꎮ 接种后ꎬ暗培养
30 hꎬ光照培养 4 ~ 6 dꎬ环境条件为 26℃ꎬ相对湿
度 100%ꎮ
    按国际水稻所设定标准进行调查[13]ꎬ病情分
为 6级ꎬ0:无任何病斑ꎻ1:直径小于 0.50 mm 的褐
色病斑ꎻ2:直径为 0.50 ~ 1.00 mm 的褐色病斑ꎻ3:
直径为 1.00~ 3.00 mm 的椭圆形病斑ꎬ周围褐色ꎬ
中央灰白色ꎻ4:纺锤形病斑ꎬ直径 3 mm以上ꎬ病斑
无融合或略微融合ꎻ5:同 4ꎬ但病斑融合ꎬ叶片上半
部枯死ꎮ 按 Hayashi 等[14]的标准ꎬ将 0 ~ 2 级归为
抗病反应型ꎬ3~5级归为感病反应型ꎮ
1.3  统计分析
    用致病率的高低作为稻瘟病菌致病力强弱的
评价标准ꎬ致病率(pathogenicity rate)= (感病菌株
数 /总菌株数)×100%ꎮ
    用抗谱高低作为抗瘟基因优劣的评价标准ꎬ抗
谱( resistance spectrum)= (抗病菌株数 /总菌株数)
×100%ꎮ
    用联合抗病性方式评价多基因聚合后的抗性
效果[15ꎬ 16]ꎮ 联合抗病性 ( associational resistanceꎬ
AR)包括联合抗病性系数 ( resistance association
coefficient)和联合致病性系数(pathogenicity asso ̄
ciation coefficient)2个衡量指标ꎬ以基因聚合后既
同时高抗稻瘟病菌又不会同时被稻瘟病菌侵染为
评价标准ꎮ 联合抗病性系数 =基因聚合后共同抗
594
 
植物病理学报 45卷
病的菌株数 /总菌株数ꎻ联合致病性系数 =基因聚
合后共同致病的菌株数 /总菌株数ꎮ
    将抗瘟基因与稻瘟病菌的互作反应型作为性
状ꎬ当抗瘟基因对稻瘟病菌表现抗病时记为“1”ꎬ
表现感病时记为 “ 0”ꎬ构成二态性状ꎮ 利用
DPSv7.05分析软件ꎬ以类平均法进行聚类分析ꎮ
同时ꎬ利用 DPSv7.05 分析软件ꎬ以 SNK 法进行样
本差异显著性分析ꎮ
2  结果与分析
2.1  供试稻瘟病菌菌株致病力差异分析
    供试 36 个菌株对 24 个抗瘟基因的致病率在
36.11%~100%之间(表 1)ꎬ致病力差异显著ꎻ平均
致病率为 77.51%ꎬ整体致病力很强ꎮ 其中ꎬ致病率
低于 50.00%(含)的相对弱毒菌株有 4 个ꎬ09 ̄5 ̄1
菌株致病率最低ꎻ致病率高于 50.00%的相对强毒
菌株有 32 个ꎬ 11 ̄52 ̄1、12 ̄55 ̄1、12 ̄55 ̄2和 12 ̄55 ̄4
等菌株致病率最高ꎮ 从菌株致病力年际变化考量ꎬ
来源于 2009年菌株平均致病率为 67.72%ꎬ2011年
菌株平均致病率为 83.33%ꎬ2012 年为 95.14%ꎬ表
明稻瘟病菌菌株致病力逐年增强趋势明显ꎬ同时说
明其携带的无毒基因丢失或变异现象增加ꎮ 从菌
株致病力差异显著性角度考量ꎬ在 5%和 1%显著
水平上ꎬ36个菌株都被划分为 20 个差异梯度ꎬ09 ̄
97 ̄8和 09 ̄5 ̄1分别与自身以外的其它菌株差异显
著和极显著ꎮ
    应用供试菌株对来自中熟稻区的绥粳 8 号和
晚熟稻区的五优稻 4号的致病力进行了分析ꎬ其致
病率分别为 27.78%和 25.00%ꎮ 进一步研究发现ꎬ
供试菌株对 2个品种的致病力年际间变化很大ꎬ逐
年增强态势明显(表 2)ꎮ 2009 年菌株对绥粳 8 号
和五优稻 4 号的致病率分别为 0.00%和 9.52%ꎻ
2011年菌株对 2个品种的致病率分别升至 40.00%
和40.00%ꎻ2012 年这个比例进一步提高ꎬ分别达
Table 1  Disease incidence of Magnaporthe oryzae isolates from Kongyu 163
on the 24 rice blast ̄resistance monogenic lines
Isolate No.
Pathogenicity
rate±SD%
5%
Significant
level
1%
Significant
level
Isolate No.
Pathogenicity
rate±SD%
5%
Significant
level
1%
Significant
level
11 ̄52 ̄1 100±0.00 a A 12 ̄23 ̄3 80.56±2.41 efg EFG
12 ̄55 ̄1 100±0.00 a A 09 ̄86 ̄1 79.17±0.00 fgh EFGH
12 ̄55 ̄2 100±0.00 a A 09 ̄97 ̄1 77.78±2.41 ghi GHI
12 ̄55 ̄4 100±0.00 a A 09 ̄97 ̄5 76.39±2.41 hi HI
11 ̄106 ̄1 98.61±2.41 ab A 09 ̄86 ̄6 75.00±0.00 i I
12 ̄53 ̄3 95.83±0.00 b AB 09 ̄85 ̄6 70.83±0.00 j J
12 ̄23 ̄2 95.83±0.00 b AB 11 ̄81 ̄2 70.83±0.00 j J
12 ̄23 ̄7 95.83±0.00 b AB 09 ̄101 ̄6 62.50±0.00 k K
12 ̄55 ̄3 95.83±0.00 b AB 09 ̄37 ̄5 62.50±0.00 k K
12 ̄53 ̄1 95.83±0.00 b AB 09 ̄5 ̄4 58.33±0.00 l L
09 ̄85 ̄5 91.67±4.17 c BC 09 ̄81 ̄4 58.33±0.00 l L
12 ̄23 ̄1 91.67±0.00 c BC 11 ̄81 ̄3 56.94±2.41 lm LM
11 ̄106 ̄2 90.28±2.41 c C 09 ̄37 ̄1 56.94±2.41 lm LM
09 ̄86 ̄4 86.11±2.41 d D 09 ̄5 ̄3 54.17±0.00 mn M
09 ̄37 ̄3 83.33±0.00 de DE 09 ̄5 ̄7 50.00±0.00 o N
09 ̄97 ̄3 83.33±0.00 de DE 09 ̄85 ̄4 50.00±0.00 o N
09 ̄86 ̄3 81.94±2.41 ef EF 09 ̄97 ̄8 45.83±0.00 p O
09 ̄85 ̄2 81.94±2.41 ef EF 09 ̄5 ̄1 36.11±2.41 q P
694
 
  5期 马军韬ꎬ等:源于水稻品种空育 163的稻瘟病菌菌株致病性分析
  Table 2  The pathogenicity of Magnaporthe oryzae isolates from
Kongyu 163 to rice cultivar Suijing8 and Wuyoudao4
Isolate No.
Infection class
Suijing8 Wuyoudao4
Isolate No.
Infection class
Suijing8 Wuyoudao4
Isolate No.
Infection class
Suijing8 Wuyoudao4
09 ̄5 ̄1 1 1 09 ̄86 ̄1 0 0 11 ̄81 ̄2 4 4
09 ̄5 ̄3 0 0 09 ̄86 ̄3 1 1 11 ̄81 ̄3 2 1
09 ̄5 ̄4 0 0 09 ̄86 ̄4 1 3 12 ̄23 ̄1 3 1
09 ̄5 ̄7 0 0 09 ̄86 ̄6 0 0 12 ̄23 ̄2 3 3
09 ̄37 ̄1 1 1 09 ̄97 ̄1 1 3 12 ̄23 ̄3 1 3
09 ̄37 ̄3 0 0 09 ̄97 ̄3 1 1 12 ̄23 ̄7 3 4
09 ̄37 ̄5 1 1 09 ̄97 ̄5 1 0 12 ̄53 ̄1 0 0
09 ̄81 ̄4 0 1 09 ̄97 ̄8 1 1 12 ̄53 ̄3 3 2
09 ̄85 ̄2 1 0 09 ̄101 ̄6 1 0 12 ̄55 ̄1 4 1
09 ̄85 ̄4 0 0 11 ̄106 ̄1 0 0 12 ̄55 ̄2 4 4
09 ̄85 ̄5 1 1 11 ̄106 ̄2 3 1 12 ̄55 ̄3 3 0
09 ̄85 ̄6 1 1 11 ̄52 ̄1 1 3 12 ̄55 ̄4 4 4
 
到 80.00%和 50.00%水平ꎬ侧面说明该类菌株对测
试品种的侵染能力在不断增强ꎮ
2.2  供试稻瘟病菌株致病性相似度分析
    从供试菌株致病性相似度聚类分析图来看ꎬ类
群间划分复杂ꎬ类群数量与致病性相似度呈正相关
态势ꎮ 菌株的相似系数在 0.00~1.00 之间ꎬ在相似
系数 0.50 的水平ꎬ共划分为 29 个类群ꎬ其中ꎬ11 ̄
106 ̄1、11 ̄52 ̄1、12 ̄55 ̄1、12 ̄55 ̄2 和 12 ̄55 ̄4 共 5 个
菌株合并建群ꎬ成为优势类群ꎬ占总菌株数的
13.89%ꎻ12 ̄53 ̄1、12 ̄53 ̄3和 12 ̄55 ̄3共 3 个菌株合
并建群ꎬ成为亚优势类群ꎬ占总菌株数的 8.33%(图
1)ꎬ二者比例偏低ꎮ 从供试菌株致病性相似度的
趋向性分析ꎬ随机中存在一定相关性ꎮ 来源于相同
年份的菌株间相似度大多相对较高ꎬ如 09 ̄37 ̄5和
09 ̄85 ̄6、11 ̄106 ̄1 和 11 ̄52 ̄1 等ꎻ来源于相同地点
的菌株间相似度相对较高ꎬ如 12 ̄23 ̄2 和 12 ̄23 ̄7、
12 ̄53 ̄1和 12 ̄53 ̄3等ꎮ 进一步研究发现ꎬ供试菌株
单孢的来源与相似度也可能存在一定相关性ꎮ 如
09 ̄5 ̄3、09 ̄5 ̄4和 09 ̄5 ̄7菌株单孢来源于同一地点
不同单株ꎬ彼此间相似系数平均值为 0.64ꎻ12 ̄55 ̄
1、12 ̄55 ̄2和 12 ̄55 ̄4菌株单孢来源于同一地点同
一单株不同病斑ꎬ彼此间相似系数平均值为 1.00ꎬ
趋向性明显ꎮ
Fig. 1  Cluster analysis of pathogenicity among
Magnaporthe oryzae isolates from
Kongyu 163 (dissimilarity coefficient)
794
 
植物病理学报 45卷
2.3  抗瘟基因对供试稻瘟病菌株抗性价值分析
    24个抗瘟基因对供试菌株的抗性差别较大ꎬ
抗谱在 5.56% ~ 56.84%之间(表 3)ꎬ差值达 10.22
倍ꎬ其抗性差异明显ꎻ平均抗谱为 22.49%ꎬ整体抗
性水平较低ꎮ 其中ꎬ抗谱低于 30.00%的低抗性基
因有 17个ꎬ占供试基因总数的 70.83%ꎬPi ̄km基因
最低ꎻ抗谱介于 30.00% ~ 50.00%之间的中抗性基
因有 6 个ꎬ占供试基因总数的 25.00%ꎻ抗谱高于
50.00%的高抗性基因有 1 个ꎬ占供试基因总数的
4.17%ꎬ为 Pi ̄9( t)基因ꎮ
    应用联合抗病性方式对多基因搭配后抗性进
行分析ꎬ在 2基因搭配前提下ꎬ抗性排名前 6 位的
基因中ꎬPi ̄9( t)& Pi ̄12( t)组合和 Pi ̄9( t)& Pi ̄11
组合联合抗病性系数最高ꎬPi ̄9( t)& Pi ̄zt组合联
合致病性系数最低ꎬ不存在最佳组合(表 4)ꎮ 综合
评价ꎬ在一定条件下ꎬPi ̄9( t)& Pi ̄12( t)组合和 Pi ̄
9( t)& Pi ̄11 组合可以适当搭配应用ꎮ 此外ꎬ在 3
基因搭配前提下ꎬPi ̄9( t)& Pi ̄12( t)& Pi ̄11 组合
联合抗病性较好ꎬ可适当搭配应用ꎮ
3  讨论
    从 3套评价体系在黑龙江省应用的效果看ꎬ日
本清泽和水稻单基因系评价体系明显优于中国鉴
别寄主评价体系ꎬ将病菌致病性的研究层次由品种
水平提升至基因水平[17]ꎮ 水稻单基因系评价体系
因为涉及基因相对较多ꎬ类型明确ꎬ鉴定效果最优ꎬ
这也是本文选取其作为致病性评价体系的主要原
因ꎮ 此外ꎬ在以往研究中ꎬ供试稻瘟病菌株多来源
于不同哺育品种ꎬ遗传背景模糊、群体不一致ꎬ本研
究有针对性选取相同哺育品种、相同地点和不同年
份的稻瘟病菌株为靶标ꎬ从时空和相似度探讨其致
病性变异情况ꎬ更有利于揭示病菌变异过程ꎮ
Table 3  Resistance spectrum analysis of the 24 blast ̄resistance
genes to Magnaporthe oryzae isolates
Blast ̄resistance
gene
Resistance
spectrum±SD%
Blast ̄resistance
gene
Resistance
spectrum±SD%
Blast ̄resistance
gene
Resistance
spectrum±SD%
Pi ̄9( t) 56.48±1.60 Pi ̄20 22.22±0.00 Pi ̄k 13.89±0.00
Pi ̄zt 42.59±4.24 Pi ̄kh 22.22±0.00 Pi ̄kp 13.89±0.00
Pi ̄12( t) 38.89±0.00 Pi ̄kS 19.44±0.00 Pi ̄a 12.96±3.21
Pi ̄11 38.89±0.00 Pi ̄7( t) 19.44±0.00 Pi ̄ta2 12.04±1.60
Pi ̄b 34.26±1.60 Pi ̄sh 18.52±3.21 Pi ̄z5 11.11±0.00
Pi ̄5( t) 33.33±0.00 Pi ̄ta 17.59±1.60 Pi ̄t 10.19±1.60
Pi ̄z 31.48±1.60 Pi ̄1 17.59±1.60 Pi ̄I 8.33±0.00
Pi ̄3 25.00±0.00 Pi ̄19( t) 13.89±0.00 Pi ̄km 5.56±0.00
 
Table 4  Associational resistance analysis of 6 blast ̄resistance genes
Resistance association coefficient
Pi ̄9( t) Pi ̄zt Pi ̄12( t) Pi ̄11 Pi ̄b Pi ̄5( t)
Pi ̄9( t) 0.19 0.36 0.36 0.28 0.19
Pi ̄zt 0.25 0.11 0.17 0.11 0.17
Pi ̄12( t) 0.42 0.33 0.28 0.28 0.19
Pi ̄11 0.42 0.39 0.50 0.19 0.17
Pi ̄b 0.39 0.39 0.56 0.47 0.17
Pi ̄5( t) 0.31 0.44 0.47 0.44 0.50
 
894
 
  5期 马军韬ꎬ等:源于水稻品种空育 163的稻瘟病菌菌株致病性分析
    黑龙江省作为水稻主产省ꎬ其栽培历史虽然较
短ꎬ但种植面积大、地理环境复杂、年活动积温分布
不均ꎬ稻瘟病不仅发病严重ꎬ致病性分化也较复杂ꎮ
供试菌株在空育 163 适宜种植的黑龙江省早熟稻
区致病力很强且上升趋势明显ꎬ进一步研究发现ꎬ
菌株对来源于省内中熟稻区和晚熟稻区的水稻品
种致病力同样呈上升趋势ꎬ说明其适应性在迅速增
强ꎬ这可能与菌株自身变异和区域间引种有一定关
系ꎬ一旦与供试菌株类型相同或相似菌株成为优势
菌群ꎬ稻瘟病在黑龙江省可能再次大规模流行ꎬ鉴
于空育 163后代血缘品种在该省的广泛种植ꎬ这种
可能性不仅有ꎬ而且很大ꎮ 此外ꎬ由于菌株致病力
差异等级的划分ꎬ去除相同等级的菌株ꎬ可以形成
一套梯度鉴别菌株ꎬ为后续水稻品种抗瘟性评价提
供借鉴ꎮ
    从供试菌株致病性相似度探讨ꎬ彼此间差值过
大ꎬ说明其致病性分化极为显著ꎬ分群结果与相似
度选择标准关联性很强ꎮ 在本研究的相似水平下ꎬ
优势菌群比例偏低ꎬ绝大部分菌株独立建群ꎬ说明
该遗传背景下的稻瘟病菌株致病性分化复杂、多
样ꎬ尚未形成真正意义的优势菌群ꎮ 但是ꎬ结合菌
株致病力分析结果发现ꎬ本文中的优势和亚优势菌
群虽数量较少ꎬ但致病力都很强ꎬ对现实生产威胁
很大ꎬ需密切关注ꎮ 此外ꎬ研究还发现来源地相近
或病残体空间距离相近的菌株间可能具有更高的
致病性相似度ꎬ说明其致病性相似度在一定程度上
受地域环境影响ꎬ但本试验选用的供试菌株群体数
量较小ꎬ数据可能片面ꎬ不能完全定论ꎮ
    从 24个抗瘟基因的抗性价值角度探讨ꎬ整体
利用价值偏低ꎬ抗性最好的基因其抗谱也低于
60.00%ꎬ本文试图通过以基因搭配为基础的联合
抗病性方式实现其抗性的整体提升ꎬ从结果来看ꎬ
效果不理想ꎬ各组合联合抗病性系数都低于 0.6ꎬ说
明其搭配后抗性不佳ꎻ各组合联合致病性系数都高
于 0.2ꎬ说明其搭配后共同致病的风险性较高ꎬ总体
说明基因搭配后对本试验条件下菌株抗性效果不
理想ꎬ需要引进新型抗源ꎮ 但是ꎬ国内外转育成功
的水稻单基因系数量较少ꎬYang 等[18]曾用 41 个
已知抗瘟基因的水稻品种对福建省稻瘟病菌致病
性进行了研究ꎬ但涉及到的抗瘟基因也只有 28 个ꎬ
此类问题客观上制约了抗瘟育种及病情监测工作
的进一步开展ꎬ亟待加强ꎮ 此外ꎬ根据 flor“基因对
基因”假说[19]ꎬ当水稻品种中含有 1个已知抗瘟基
因ꎬ如果稻瘟病菌中含有 1个与之相匹配的无毒基
因ꎬ两者互作表现抗病ꎬ否则感病ꎮ 根据研究中水
稻单基因系与稻瘟病菌互作结果ꎬ可以明确各供试
菌株携带稻瘟病菌无毒基因类型情况ꎬ据此可以形
成 1套用于水稻品种含有抗瘟基因检测的鉴别菌
株ꎬ为相关研究提供借鉴ꎮ
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责任编辑:李晖
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