全 文 ：植物病理学报
ＡＣＴＡ ＰＨＹＴＯＰＡＴＨＯＬＯＧＩＣＡ ＳＩＮＩＣＡ ４４(５): ５２１￣５２６(２０１４)
收稿日期: ２０１３￣１１￣１７ꎻ 修回日期: ２０１４￣０４￣２８
基金项目: 安徽省自然科学基金(１００４０６０６Ｑ１７)ꎻ国家自然科学基金(３１２０１４８１)ꎻ安徽省“十二五”科技攻关项目(１２０１０３０２０８１)ꎻ安徽农业
大学学科创新团队建设项目(校 ２０１３￣２)
通讯作者: 檀根甲ꎬ教授ꎬ主要从事植物病害流行学研究ꎻＴｅｌ: ０５５１￣６５７８６３１２ꎬＥ￣ｍａｉｌ: ｔｇｊ６３＠１６３.ｃｏｍ
第一作者: 张立新ꎬ男ꎬ副教授ꎬ主要从事植物细菌病害研究ꎻＥ￣ｍａｉｌ: ｌｘｚｈａｎｇ＠ａｈａｕ.ｅｄｕ.ｃｎꎮ
ｄｏｉ:１０.１３９２６ / ｊ.ｃｎｋｉ.ａｐｐｓ.２０１４.０５.０１０
安徽省水稻条斑病菌群体遗传结构分析
张立新ꎬ 何 涛ꎬ 于建红ꎬ 檀根甲∗
(安徽农业大学植物保护学院ꎬ合肥 ２３００３６)
摘要:水稻条斑病菌是近年来影响安徽水稻生产的主要有害生物ꎮ 本研究利用 ｒｅｐ￣ＰＣＲ指纹技术分析了来自安徽 １１个不
同县市的水稻条斑病菌群体遗传结构ꎮ 用引物 ＢＯＸ、ＲＥＰ和 ＥＲＩＣ分别对 ９４个菌株的基因组 ＤＮＡ进行了 ＰＣＲ扩增ꎬ结果
表明 ３组引物共扩增出了 ４９条指纹条带ꎬ且所扩增出的 ＤＮＡ条带均为多态带ꎮ 在群体平均水平上ꎬ安徽省水稻条斑病菌
群体 Ｎｅｉ’ｓ基因多样性指数(Ｈ)为 ０.３２ꎬＳｈａｎｎｏｎ 信息指数( Ｉ)为 ０.４９ꎬ表明安徽省水稻条斑病菌的遗传多样性丰富ꎬ但病
菌的遗传多样性在地区间存在差异ꎮ ＵＰＧＭＡ聚类分析表明ꎬ来自毗邻地区的水稻条斑病菌种群大都聚为一类ꎬ水稻条斑
病菌种群遗传谱系与地理区域分布呈现一定相关性ꎮ 同时ꎬ安徽省水稻条斑病菌群体存在一定的遗传分化ꎬ遗传变异主要
来源于群体内部ꎮ
关键词:水稻条斑病菌ꎻ 遗传多样性ꎻ Ｒｅｐ￣ＰＣＲꎻ 遗传分化
Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｇｅｎｅｔｉｃ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ ｏｒｙｚａｅ ｐｖ. ｏｒｙｚｉｃｏｌａ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ ｆｒｏｍ
Ａｎｈｕｉ ｐｒｏｖｉｎｃｅ ＺＨＡＮＧ Ｌｉ￣Ｘｉｎꎬ ＨＥ Ｔａｏꎬ ＹＵ Ｊｉａｎ￣Ｈｏｎｇꎬ ＴＡＮ Ｇｅｎ￣Ｊｉａ (Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｐｌａｎｔ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎꎬ
Ａｎｈｕｉ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ Ｈｅｆｅｉ ２３００３６ꎬ Ｃｈｉｎａ)
Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ ｏｒｙｚａｅ ｐｖ. ｏｒｙｚｉｃｏｌａ (Ｘｏｏｃ) ｈａｓ ｂｅｅｎ ｍａｉｎ ｐｅｓｔ ａｆｆｅｃｔｉｎｇ ｒｉｃｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｉｎ Ａｎｈｕｉ
ｐｒｏｖｉｎｃｅꎬ ｒｅｃｅｎｔｌｙ. Ｉｎ ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙꎬ ｇｅｎｅｔｉｃ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ Ｘｏｏｃ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ ｆｒｏｍ １１ ｃｏｕｎｔｉｅｓ ｏｆ Ａｎｈｕｉ ｐｒｏｖｉｎｃｅ ｗａｓ
ａｎａｌｙｚｅｄ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｒｅｐ￣ＰＣＲ ｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔｉｎｇ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ. Ｇｅｎｏｍｉｃ ＤＮＡｓ ｆｒｏｍ ９４ ｓｔｒａｉｎｓ ｗｅｒｅ ａｍｐｌｉｆｉｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｒｅｅ
ｓｅｔｓ ｏｆ ｐｒｉｍｅｒｓ (ＢＯＸꎬ ＲＥＰ ａｎｄ ＥＲＩＣ)ꎬ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙꎬ ａｎｄ ａ ｔｏｔａｌ ｏｆ ４９ ＤＮＡ ｂａｎｄｓ ｗｅｒｅ ｆｏｕｎｄ ａｎｄ ａｌｌ ｏｆ ｔｈｅｍ
ｗｅｒｅ ｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｃ. Ｂｙ ａｎａｌｙｚｉｎｇ ｔｈｅ ｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔｉｎｇ ｐａｔｔｅｒｎｓ ｏｆ Ｘｏｏｃ ｉｓｏｌａｔｅｓ ｗｉｔｈ ｓｏｆｔｗａｒｅ ＰＯＰＧＥＮＥ ｖｅｒｓｉｏｎ
１.３.１ꎬ ｉｔ ｗａｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅｒｅ ｅｘｉｓｔｅｄ ｒｉｃｈ ｇｅｎｅｔｉｃ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ａｍｏｎｇ ｔｈｅ ｉｓｏｌａｔｅｓ ｉｎ Ａｎｈｕｉ ｐｒｏｖｉｎｃｅ (Ｈ＝ ０.３２ꎬ
Ｉ ＝０.４９)ꎬ ｗｈｉｌｅ ｔｈｅｒｅ ａｌｓｏ ｅｘｉｓｔｅｄ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ ｉｎ ｇｅｎｅｔｉｃ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ａｍｏｎｇ Ｘｏｏｃ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ ｆｒｏｍ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｇｅｏ￣
ｇｒａｐｈｉｃ ｒｅｇｉｏｎｓ ｏｆ Ａｎｈｕｉ ｐｒｏｖｉｎｃｅ. Ｂｙ ＵＰＧＭＡ ａｎａｌｙｓｉｓ ｉｔ ｗａｓ ｒｅｖｅａｌｅｄ ｔｈａｔ ｍｏｓｔ Ｘｏｏｃ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ ｆｒｏｍ ａｄｊａ￣
ｃｅｎｔ ｒｅｇｉｏｎｓ ｗｅｒｅ ｃｌｕｓｔｅｒｅｄ ｉｎｔｏ ｏｎｅ ｇｒｏｕｐꎬ ｗｈｉｃｈ ｍｅａｎｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｇｅｎｅｔｉｃ ｌｉｎｅａｇｅｓ ｏｆ Ｘｏｏｃ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ ｆｒｏｍ ｄｉｆ￣
ｆｅｒｅｎｔ ａｒｅａｓ ａｒｅ ｒｅｌａｔｅｄ ｔｏ ｔｈｅｉｒ ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓ. Ｍｅａｎｗｈｉｌｅꎬ ｃｅｒｔａｉｎ ｇｅｎｅｔｉｃ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ ｅｘｉｓｔｅｄ ｉｎ
Ｘｏｏｃ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ ｉｎ Ａｎｈｕｉ ｐｒｏｖｉｎｃｅꎬ ｗｉｔｈ ｇｅｎｅｔｉｃ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｏｃｃｕｒｒｉｎｇ ｍａｉｎｌｙ ｉｎ ｉｎｔｅｒｎａｌ ｇｒｏｕｐ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ ｏｒｙｚａｅ ｐｖ. ｏｒｙｚｉｃｏｌａꎻ ｇｅｎｅｔｉｃ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙꎻ Ｒｅｐ￣ＰＣＲꎻ ｇｅｎｅｔｉｃ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ
中图分类号: Ｓ４３５.１１１ 文献标识码: Ａ 文章编号: ０４１２￣０９１４(２０１４)０５￣０５２１￣０６
水稻条斑病是由水稻黄单胞菌稻生致病变种
(Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ ｏｒｙｚａｅ ｐｖ. ｏｒｙｚｉｃｏｌａ)引起的在热
带、亚热带稻区广泛发生的细菌性病害ꎬ也是我国
长江以南水稻生产上的重要病害和主要监控对
象[１ꎬ２]ꎮ 随着水稻品种的频繁调运以及水稻栽培
制度的改变ꎬ水稻条斑病在我国水稻产区的危害呈
上升趋势ꎮ 近年来该病害在安徽省水稻产区的危
害逐步扩大ꎬ已波及多个县市ꎬ在适宜的年份ꎬ曾导
植物病理学报 ４４卷
致局部地区水稻条斑病大流行ꎬ该病害已成为安徽
省水稻生产上的主要病害ꎮ
培育抗病品种是防治水稻条斑病最经济和有
效的措施ꎮ 品种抗性是寄主和病原菌相互作用的
结果ꎮ 因此ꎬ掌握植物病原菌群体遗传结构变化ꎬ
可为病害的预测预报、抗病品种选育和合理布局提
供科学依据ꎬ是制定病害防治策略的重要基
础[３ꎬ４]ꎮ 随机扩增多态性 ＤＮＡ( ｒａｎｄｏｍ ａｍｐｌｉｆｉｅｄ
ｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｃ ＤＮＡꎬ ＲＡＰＤ)、扩增片段长度多态性
(ａｍｐｌｉｆｉｅｄ ｆｒａｇｍｅｎｔ ｌｅｎｇｔｈ ｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｓｍꎬ ＡＦＬＰ)
和 ｒｅｐ￣ＰＣＲ等分子标记体系已先后被应用于水稻
条斑病菌的群体遗传学研究ꎬ并揭示出水稻条斑病
菌群体具有丰富的遗传多样性[５~７]ꎮ 目前ꎬ水稻条
斑病菌已成为危害安徽水稻作物的主要有害生物ꎬ
但有关该地区水稻条斑病菌群体遗传背景和遗传
结构尚不清楚ꎮ
本研究采用 ｒｅｐ￣ＰＣＲ 分子标记对从安徽省不
同地区内的水稻条斑病菌分离物进行群体遗传结
构研究ꎬ以期获得该省水稻条斑病菌自然群体遗传
多样性和遗传分化的情况ꎬ为水稻条斑病的防治提
供理论依据ꎮ
１ 材料与方法
１.１ 供试菌株
在 ２００９~２０１１年期间的 ７~８月从安徽省不同
生态稻区采集水稻条斑病叶样本ꎬ采用平板稀释法
分离和纯化单菌落菌株ꎬ经回接验证确定水稻条斑
病菌 ９４株(表 １)ꎬ３０％甘油保存于－７０℃超低温冰
箱中备用ꎮ
１.２ 菌株基因组 ＤＮＡ提取
将保存于超低温冰箱的水稻条斑病菌分离物
在 ＮＡ平板上活化 ４８ ｈꎬ然后挑取单菌落于 ＮＡ液
体培养基中ꎬ摇床振荡培养(２８℃ꎬ １６０ ｒｍｉｎ－１)
１５~２０ ｈꎮ 采用 ＣＴＡＢ 方法[８]抽提各菌株基因组
ＤＮＡꎬ用微量紫外 /可见分光光度计 (ＮＤ￣１０００ꎬ
ＮａｎｏＤｒｏｐ)测定 ＤＮＡ 纯度和浓度ꎮ
１.３ Ｒｅｐ￣ＰＣＲ
Ｒｅｐ￣ＰＣＲ 分别采用 ＢＯＸꎬＲＥＰ 和 ＥＲＩＣ 的寡
核苷 酸 引 物[９ꎬ１０] 进 行ꎬ 其 引 物 序 列 分 别 为:
ＢＯＸＡ１Ｒ(５′￣ＣＴＡＣＧＧＣＡＡＧＧＣＧＡＣＧＣＴＧＡＣＧ￣３′)ꎻ
Ｔａｂｌｅ １ Ｂａｃｔｅｒｉａｌ ｓｔｒａｉｎｓ ｏｆ Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ ｏｒｙｚａｅ ｐｖ. ｏｒｙｚｉｃｏｌａ ｆｒｏｍ ｄｉｓｅａｓｅｄ ｌｅａｖｅｓ ｏｆ ｒｉｃｅ
ｐｌａｎｔｓ ｓａｍｐｌｅｄ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｏｕｎｔｉｅｓ ｉｎ Ａｎｈｕｉ ｐｒｏｖｉｎｃｅ
Ｓａｍｐｌｉｎｇ ｌｏｃａｔｉｏｎ
Ａｒｅａ Ｃｏｕｎｔｙ / Ｃｉｔｙ
Ｉｓｏｌａｔｅ ｏｆ Ｘ. ｏｒｙｚａｅ ｐｖ. ｏｒｙｚｉｃｏｌａ
Ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ
ｉｓｏｌａｔｅ
Ｓａｍｐｌｉｎｇ
ｙｅａｒ
Ｎｏｒｔｈｅａｓｔ
ｒｅｇｉｏｎ ｏｆ Ａｎｈｕｉ
Ｃｈｕｚｈｏｕ ｃｚ１￣ｃｚ５ꎬ ｃｚ９ ６ ２０１０
Ｍｉｎｇｇｕａｎｇ ｍｇ１￣ｍｇ２ꎬ ｍｇ５￣ｍｇ１０ ８ ２０１１
Ｆｅｎｇｙａｎｇ ｆｙ１￣ｆｙ３ꎬ ｆｙ７￣ｆｙ１３ １０ ２０１０
Ｈｕａｉｙｕａｎ ｈｙ１￣ｈｙ５ꎬ ｈｙ１１￣ｈｙ１４ꎬ ｈｙ１６ １０ ２００９
Ｓｏｕｔｈｅａｓｔ
ｒｅｇｉｏｎ ｏｆ Ａｎｈｕｉ
Ｗｕｈｕ ｗｈ１￣ｗｈ４ꎬ ｗｈ７￣ｗｈ８ ６ ２００９
Ｗｕｗｅｉ ｗｗ５￣ｗｗ６ꎬ ｗｗ１５￣ｗｗ１９ꎬ ｗｗ２１ꎬ ｗｗ２４ ９ ２０１０
Ｃｅｎｔｒａｌ
ｒｅｇｉｏｎ ｏｆ Ａｎｈｕｉ
Ｆｅｉｄｏｎｇ ｆｄ１￣ｆｄ８ꎬ ｆｄ１３ꎬ ｆｄ１９ １０ ２０１０
Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ
ｒｅｇｉｏｎ ｏｆ Ａｎｈｕｉ
Ｑｉａｎｓｈａｎ ｑｓ２￣ｑｓ３ꎬ ｑｓ１０￣ｑｓ１５ꎬ ８ ２０１１
Ｗａｎｇｊｉａｎｇ ｗｊ１￣ｗｊ３ꎬ ｗｊ１６￣ｗｊ１８ ６ ２０１０
Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ
ｒｅｇｉｏｎ ｏｆ Ａｎｈｕｉ
Ｈｕｏｑｉｕ ｈｑ１￣ｈｑ８ꎬ ｈｑ１２￣ｈｑ１５ １２ ２００９
Ｙｉｎｇｓｈａｎｇ ｙｓ１￣ｙｓ５ꎬ ｙｓ１１￣ｙｓ１４ ９ ２０１０
２２５
５期 张立新ꎬ等:安徽省水稻条斑病菌群体遗传结构分析
ＲＥＰ１Ｒ (５′￣ＩＩＩＩＣＧＩＣＧＩＣＡＴＣＩＧＧＣ￣３′)和 ＲＥＰ２ (５′￣
ＩＣＧＩＣＴＴＡＴＣＩＧＧＣＣＴＡＣ￣３′)ꎻ ＥＲＩＣ１Ｒ ( ５′￣ＡＴＧＴＡ￣
ＡＧＣＴＣＣＴＧＧＧＧＡＴＴＣＡＣ￣３′)和 ＥＲＩＣ２ (５′￣ＡＡＧＴＡ￣
ＡＧＴＧＡＣＴＧＧＧＧＴＧＡＧＣＧ￣３′)ꎮ 引物由上海英骏生
物技术有限公司合成ꎮ 按照参考文献[２ꎬ９]的方法对
ＰＣＲ扩增反应体系和条件进行了适当调整ꎬ优化后的
反应体系如下:反应总体积为 ２５ μＬꎬ其中 １０×ＰＣＲ
ｂｕｆｆｅｒ ２.５ μＬꎬ２.５ ｍＭ ｄＮＴＰｓ ２.５ μＬꎬＴａｑ酶 ２.０ Ｕꎬ每
个引物 ６０ ｐｍｏｌꎬ模板 ＤＮＡ ５０~１００ ｎｇꎮ 所有扩增反
应均在 ＤＮＡ扩增仪(Ｂｉｏ￣Ｒａｄ Ｃ１０００)上进行ꎮ
ＢＯＸ￣ＰＣＲ 扩增程序:９４℃预变性 ５ ｍｉｎꎻ９４℃
变性 １ ｍｉｎꎬ５３℃退火 ｌ ｍｉｎꎬ７２℃延伸 ３ ｍｉｎꎬ３５ 个
循环ꎻ７２℃延伸 １０ ｍｉｎꎮ 对于 ＲＥＰ￣ＰＣＲ 和 ＥＲＩＣ￣
ＰＣＲ扩增ꎬ除扩增循环中的退火温度分别为 ４４℃
和 ５２℃外ꎬ其余扩增步骤分别同 ＢＯＸ￣ＰＣＲ扩增程
序ꎮ 扩增结束后ꎬ取 ６ μＬ扩增产物于 １.５％琼脂糖
凝胶上电泳检测ꎮ
１.４ 数据分析
各菌株基因组 ＤＮＡ经 ＰＣＲ扩增后ꎬ呈现电泳
指纹图谱ꎮ 电泳图谱中的每一条带均视为一个分
子标记ꎬ代表一个结合位点ꎮ 根据 ＰＣＲ 产物指纹
条带位置的有无ꎬ分别转换为两个数码ꎬ即 ｌ 或 ０ꎬ
将 ＤＮＡ凝胶电泳图谱构建为 ０ꎬ１ 二元数据矩阵ꎮ
利用 ＰＯＰＧＥＮＥ ｖｅｒｓｉｏｎ １.３.１ 软件[１１]对安徽各地
区的水稻条斑病菌种群分别进行遗传参数分析ꎮ
分子方差分析 ( ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｖａｒｉａｎｃｅꎬ
ＡＭＯＶＡ) [１２]用来区分各群体间和群体内的遗传
变异ꎮ 根据 ＰＯＰＧＥＮＥ１.３.１ 软件计算获得的遗传
距离ꎬ用 ＮＴＳＹＳ￣ｐｃ ２.１ 生物软件[１３]中的 ＵＰＧＭＡ
方法进行群体聚类分析ꎬ构建遗传进化树状图ꎮ
２ 结果与分析
２.１ Ｒｅｐ￣ＰＣＲ的扩增结果及多态性分析
采用 ３ 组引物(ＢＯＸ、ＲＥＰ 和 ＥＲＩＣ)对 ９４ 株
水稻条斑病菌的基因组 ＤＮＡ分别进行 ＰＣＲ扩增ꎬ
均获得较清晰的电泳图谱ꎬ分别扩增出 １６、１７ 和
１６ 条不同的 ＤＮＡ 片段ꎬ片段大小主要集中在
１００~２ ０００ ｂｐ之间ꎮ ３ 组引物对所有供试菌株的
基因组 ＤＮＡ 共扩增出 ４９ 条指纹条带ꎬ其中多态
性条带 ４９ 条ꎬ多态检测率为 １００％ꎬ表明安徽省水
稻条斑病菌种群的遗传多样性较丰富ꎬ但各地区水
稻条斑病菌种群的 ＤＮＡ 指纹谱型也表现出明显
差异ꎬ部分菌株的 ｒｅｐ￣ＰＣＲ扩增图谱见图 １ꎮ
２.２ 水稻条斑病菌种群的遗传多样性水平
安徽省水稻条斑病菌的遗传多样性比较丰富ꎬ
在群体平均水平上ꎬ有效等位基因数目(Ｎｅ)为
１.５３ꎬ基因多样性指数(Ｈ)为 ０.３２ꎬＳｈａｎｎｏｎ 信息指
数(Ｉ)为 ０.４９ꎬ多态性位点数(ＮＰ)为 ４９ 个ꎬ多态位
点百分率(Ｐ)为 １００％ (表 ２)ꎮ 在安徽各地区之间ꎬ
水稻条斑病菌种群的遗传多样性具有一定差异ꎬ皖
东南、皖西南、皖东北以及皖西北地区的水稻条斑病
菌群体遗传多样性相对较高ꎬ而皖中地区水稻条斑
病菌群体遗传多样性较低ꎬ基因多样性指数(Ｈ)平
均为 ０.０５９ꎬＳｈａｎｎｏｎ 信息指数(Ｉ)平均为 ０.０８６ꎮ
２.３ 水稻条斑病菌群体遗传分化
安徽省水稻条斑病菌群体存在一定的遗传分
化ꎬ来自 ５个地理区域的水稻条斑病菌群体遗传多
样性(ＨＴ)ꎬ群体内遗传多样性(Ｈｓ)和群体间遗传
多样性(Ｄｓｔ)值分别为 ０.３２３ ２ꎬ０.２２６ １和 ０.０９７ １ꎬ
群体内多样性大于群体间多样性ꎮ 遗传分化系数
Ｇｓｔ均值为 ０.３００ ６ꎬ这表明安徽省水稻条斑病菌总
遗传变异的 ３０.０６％存在于群体间ꎬ６９.９４％存在于
群体内ꎮ ＡＭＯＶＡ 方法分析结果也证实ꎬ该省水稻
条斑病菌群体存在着一定的遗传分化ꎬ群体间的遗
传变异占总变异的 ２６.９７％(Ｐ<０.００１)ꎬ群体内遗
传变异占 ７３.０３％ꎬ这说明安徽省水稻条斑病菌遗
传变异主要存在于种群内部ꎬ分析结果与 ＰＯＰ￣
ＧＥＮＥ软件计算获得的 Ｇｓｔ值基本一致ꎮ
２.４ 水稻条斑病菌种群遗传关系的聚类分析
利用 ＵＰＧＭＡ方法对来自安徽省 １１个县市的
９４株水稻条斑病菌的遗传图谱进行聚类分析ꎬ以
相似系数 ０.７０为阈值ꎬ１１个种群可分为 ３个类群ꎬ
其中皖西南地区的潜山为一个类群ꎬ皖东北的滁州
和皖中的肥东为一个类群ꎬ其它地区的 ８个种群为
另一个类群(图 ２)ꎮ 从聚类结果也可以看出ꎬ来自
同一地理区域的种群菌株遗传相似性较高ꎬ遗传距
离较近ꎬ聚为一类ꎬ 如皖东北地区的怀远和凤阳的
菌株紧密的聚为一簇ꎮ 然而ꎬ不同地理区域的种群
也表现出遗传相似性较高、遗传距离较近的特点ꎬ
聚为一类ꎬ如皖东南的无为和皖东北的明光聚为一
类ꎮ
３２５
植物病理学报 ４４卷
Ｆｉｇ. １ Ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓ ｏｆ ＰＣＲ ｐｒｏｄｕｃｔｓ ａｍｐｌｉｆｉｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｒｅｅ ｓｅｔｓ ｏｆ ｐｒｉｍｅｒｓ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ
ＲＥＰ(Ａ)ꎬ ＢＯＸ (Ｂ)ꎬ ＥＲＩＣ (Ｃ) ｆｏｒ ｐａｒｔｉａｌ ｉｓｏｌａｔｅｓ ｏｆ Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ ｏｒｙｚａｅ ｐｖ. ｏｒｙｚｉｃｏｌａ
ｆｒｏｍ Ａｎｈｕｉ ｐｒｏｖｉｎｃｅ
４２５
５期 张立新ꎬ等:安徽省水稻条斑病菌群体遗传结构分析
Ｔａｂｌｅ ２ Ｇｅｎｅｔｉｃ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ ｏｒｙｚａｅ ｐｖ. ｏｒｙｚｉｃｏｌａ ｗｉｔｈｉｎ ５ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ ｉｎ Ａｎｈｕｉ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ
Ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ ａＮａ ｂＮｅ ｃＨ ｄＩ ｅＮＰ ｆＰ/ ％
Ｓｏｕｔｈｅａｓｔ ｒｅｇｉｏｎ ｏｆ Ａｎｈｕｉ １.８６ １.４８ ０.２８ ０.４３ ４２ ８５.７１
Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ ｒｅｇｉｏｎ ｏｆ Ａｎｈｕｉ １.６５ １.４２ ０.２４ ０.３６ ３２ ６５.３１
Ｃｅｎｔｒａｌ ｒｅｇｉｏｎ ｏｆ Ａｎｈｕｉ １.１４ １.１０ ０.０５９ ０.０８６ ７ １４.２９
Ｎｏｒｔｈｅａｓｔ ｒｅｇｉｏｎ ｏｆ Ａｎｈｕｉ １.９０ １.４６ ０.２８ ０.４３ ４４ ８９.９０
Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ ｒｅｇｉｏｎ ｏｆ Ａｎｈｕｉ １.７３ １.４４ ０.２６ ０.３９ ３６ ７３.４７
Ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ ａｖｅｒａｇｅ ｌｅｖｅｌ ２.００ １.５３ ０.３２ ０.４９ ４９ １００.００
ａＮａ: Ｏｂｓｅｒｖｅｄ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ａｌｌｅｌｅｓꎻ ｂＮｅ: Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ａｌｌｅｌｅｓꎻ ｃＨ: Ｎｅｉｓ ｇｅｎｅ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｉｎｄｅｘꎻ ｄＩ: Ｓｈａｎｎｏｎｓ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｉｎｄｅｘꎻ
ｅＮＰ: Ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｃ ｌｏｃｉꎻ ｆＰ: Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ ｏｆ ｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｃ ｌｏｃｉ.
Ｆｉｇ. ２ ＵＰＧＭＡ ｄｅｎｄｒｏｇｒａｍ ｏｆ Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ ｏｒｙｚａｅ ｐｖ. ｏｒｙｚｉｃｏｌａ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ ｆｒｏｍ
１１ ｃｏｕｎｔｉｅｓ ｉｎ Ａｎｈｕｉ ｐｒｏｖｉｎｃｅ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｒｅｐ￣ＰＣＲ ｍａｒｋｅｒｓ
３ 讨论
近年来 ｒｅｐ￣ＰＣＲ分子标记技术已被广泛应用于
植物病原细菌的群体遗传多样性分析ꎬ如利用该技术
对水稻条斑病菌、水稻白叶枯病菌(Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ
ｏｒｙｚａｅ ｐｖ. ｏｒｙｚａｅ)、生菜腐败病菌 (Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ
ｃａｍｐｅｓｔｒｉｓ ｐｖ. ｖｉｔｉａｎｓ)等病原细菌的群体遗传多样性
研究在国内外均有诸多报道[２ꎬ ７ꎬ ９ꎬ １０ꎬ １４ꎬ １５]ꎮ Ｒｅｐ￣ＰＣＲ
技术主要是基于细菌基因组中重复序列元件(ＲＥＰ、
ＢＯＸ和 ＥＲＩＣ等)的保守模块设计引物[１０ꎬ １６]ꎬ通过
ＰＣＲ选择性扩增不同的基因组区域ꎬ从而根据 ＤＮＡ
指纹了解病菌群体的遗传变异情况ꎮ
自 ２００６年以来ꎬ水稻条斑病在安徽省水稻产区
的发生面积呈现扩大趋势ꎬ对当地的水稻产量造成严
重损失ꎮ 为了更好地应用抗病品种来控制病害和提
高产量ꎬ对植物病原菌群体遗传结构研究就必不可
少ꎮ 为此ꎬ笔者利用 ｒｅｐ￣ＰＣＲ分子标记技术ꎬ首次对
来源于安徽 １１个不同县市的 ９４株水稻条斑病菌进
行了 ＤＮＡ指纹分析ꎮ 结果表明ꎬ安徽省的水稻条斑
病菌具有丰富的遗传多样性ꎬ不同地区的水稻条斑病
菌 ＤＮＡ指纹谱型具有较明显的差异ꎻ对于来源于同
一县市的水稻条斑病菌ꎬ其 ＤＮＡ指纹谱型也表现出
一定差异ꎮ 由于水稻产区在安徽种植区域主要分布
在沿淮、沿江流域ꎬ地理气候差异较大ꎬ且水稻品种类
型及栽培制度在各地区间存在一定差异ꎬ这可能是导
致水稻条斑病菌种群遗传多样性丰富的主要因素ꎮ
本研究通过利用 ＢＯＸ、ＲＥＰ和 ＥＲＩＣ等 ３组引物
对安徽省水稻条斑病菌菌株的遗传多样性分析ꎬ发现
安徽地区近 ５年来的水稻条斑病菌菌株的指纹图谱
与江苏、云南以及四川等地菌株的[２ꎬ ３]有较大差异ꎬ同
时也不同于其他学者先前采集于安徽代表性水稻条
斑病菌株的指纹图谱[２ꎬ ７]ꎬ这说明水稻条斑病菌种群
在中国具有丰富的遗传多样性ꎬ同时也意味着水稻条
斑病菌种群在安徽可能出现了新的变异ꎬ其缘由可能
与安徽水稻栽培品种的不断更新有关ꎮ 近年来ꎬ水稻
籼优系列的籼型杂交稻品种在安徽省的种植面积不
断推广ꎬ可能对水稻条斑病菌种群的遗传变异产生
一定影响ꎮ 本研究对安徽水稻条斑病害的田间调查
５２５
植物病理学报 ４４卷
表明ꎬ水稻感病品种多数集中在丰两优 ４号、新两优
６号、皖稻 １２６ 和协优 ８９６８ 等籼型杂交稻ꎮ 此外ꎬ
ＡＭＯＶＡ分析也证实了安徽省水稻条斑病菌群体存
在较明显的遗传分化ꎮ
从不同地区水稻条斑病菌遗传关系的聚类结
果可看出ꎬ地理距离相近的群体间遗传距离较小ꎬ
它们的遗传相似性较高ꎬ这可能源于地理距离相近
的群体ꎬ其生态环境相似ꎬ从而导致水稻条斑病菌
种群的遗传结构也具有较高的相似性ꎮ 同时这也
说明水稻条斑病菌种群的分类与地理来源具有一
定相关性ꎮ 然而ꎬ研究也发现ꎬ有的距离相距较远
的点ꎬ水稻条斑病菌也具有相似的遗传结构ꎬ这可
能源于以下原因: 水稻种子是水稻条斑病菌传播
的主要载体[１７]ꎬ而稻种的频繁调运可导致病菌在
不同地区间迁移ꎬ从而造成地理来源较远的水稻条
斑病菌种群也聚为一类ꎮ
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责任编辑:李晖
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