免费文献传递   相关文献

Analysis and identification of the strains isolated from rice blast specimens

稻瘟病标样中分离真菌的分析和鉴定



全 文 :植物病理学报
ACTA PHYTOPATHOLOGICA SINICA  44(6): 573 ̄580(2014)
收稿日期: 2013 ̄08 ̄07ꎻ 修回日期: 2014 ̄09 ̄07
基金项目: 江苏省农业自主创新基金(CX(12)1003 ̄10)ꎻ国家科技支撑计划(2012BAD19B03)
通讯作者: 刘永锋ꎬ研究员ꎬ主要从事水稻病害病理学及其生物防治技术研究ꎻTel:025 ̄84391002ꎬE ̄mail:liuyf@ jaas.ac.cn
第一作者: 俞咪娜ꎬ女ꎬ浙江萧山人ꎬ主要从事水稻稻曲病菌病理学研究ꎻE ̄mail:zjpsyu@163.comꎮ
doi:10.13926 / j.cnki.apps.2014.06.002
稻瘟病标样中分离真菌的分析和鉴定
俞咪娜ꎬ 王伟舵ꎬ 于俊杰ꎬ 尹小乐ꎬ 聂亚锋ꎬ 刘永锋∗
(江苏省农业科学院植物保护研究所ꎬ南京 210014)
摘要:通过分离稻瘟病标样中的病原真菌ꎬ回接稻瘟病菌普感的水稻品种—丽江新团黑谷ꎬ得到多个不能引发稻瘟病的菌
株ꎮ 随机选取 2个致病的分离菌株和 4个不致病的分离菌株ꎬ以稻瘟病菌 Guy11 为对照ꎬ观察它们的菌落形态和色泽、分
生孢子形态和大小、分生孢子梗形态等生物学特性ꎬ发现 6 个分离菌株与 Guy11 的形态均较为相近ꎮ 附着胞形成试验发
现ꎬ不致病的分离菌株在疏水表面不能形成附着胞ꎬ但外源添加 cAMP 可使部分孢子形成附着胞ꎮ PCR 扩增分离菌株的
ITS、β ̄tubulin、actin和 calmodulin等序列ꎬ测序并根据比对结果绘制相应的系统发育树ꎬ鉴定表明分离的 2个致病菌株 9 ̄1、
214属于 Magnaporthe oryzaeꎻ4个不致病菌株 18 ̄1、18 ̄2、122 和 132 为梨孢属真菌 Pyriculariaꎮ 不致病菌株的发现和鉴定
可为稻瘟病菌侵染机制研究和稻瘟病防治奠定基础ꎮ
关键词:稻瘟病菌ꎻ 梨孢属ꎻ 致病性ꎻ 聚类分析
Analysis and identification of the strains isolated from rice blast specimens  YU Mi ̄
naꎬ WANG Wei ̄duoꎬ YU Jun ̄jieꎬ YIN Xiao ̄leꎬ NIE Ya ̄fengꎬ LIU Yong ̄feng  ( Institute of Plant Protectionꎬ
Jiangsu Academy of Agricultural Sciencesꎬ Nanjing 210014ꎬ China)
Abstract: Some monoconidial isolatesꎬ which were obtained from rice blast specimensꎬ are non ̄pathogenic to
LTHꎬ a native variety in Yunnan without any major resistance genes. Two pathogenic isolates and four non ̄
pathogenic isolates were randomly chosen and analyzed. Colony morphologyꎬ conidia and conidiophores of these
six isolates were all similar to those of the Magnaporthe oryzae strain Guy11. Howeverꎬ the four non ̄pathogenic
isolates could not develop appressoria on hydrophobic surfacesꎬ but these could be partially rescued by
exogenous cAMP. Phylogenetic analysis of the isolates were inferred using four sequences: ITS and portion of
genes β ̄tubulinꎬ actin and calmodulin. The results showed that two pathogenic isolates 9 ̄1ꎬ 214 belonged to
M. oryzaeꎬ and four non ̄pathogenic isolates 18 ̄1ꎬ 18 ̄2ꎬ 132 and 122 belonged to Pyricularia. Analysis and
identification of the non ̄pathogenic strains can provide basic materials for investigating the infection mechanisms
of rice blast fungus and developing novel mechanisms to control rice blast.
Key words: Magnaporthe oryzaeꎻ Pyriculariaꎻ pathogenicityꎻ cluster analysis
中图分类号: S435.111.46          文献标识码: A          文章编号: 0412 ̄0914(2014)06 ̄0573 ̄08
    稻瘟病 ( rice blast disease) 是由稻瘟病菌
(Magnaporthe oryzae)侵染引起的一种世界性水稻
主要病害ꎬ在中国各水稻产区均有发生ꎬ可严重影
响水稻的产量和品质ꎮ 但由于稻瘟病菌极易发生
变异ꎬ引起病原菌种群结构及生理小种发生变化ꎬ
使得抗性品种的抗性随即丧失[1]ꎮ 分析和监测稻
瘟病菌群体结构ꎬ掌握稻区稻瘟病菌群体组成及生
理小种变化动态ꎬ对水稻抗病品种的选育、种植和
推广及有效防控稻瘟病的发生具有积极意义[2~5]ꎮ
    丽江新团黑谷(LTH)是云南粳型地方品种ꎬ
 
植物病理学报 44卷
也是 7个中国稻瘟病菌生理小种鉴别品种之一ꎮ
通过多年研究和大量稻瘟病菌的接种试验分析ꎬ均
未发现 LTH的稻瘟病菌非致病性菌株ꎬLTH 的普
感性鉴定具有代表性和广泛性[1ꎬ 5]ꎮ 本研究室在
对江苏省稻瘟病菌的小种监测中ꎬ连续多年发现ꎬ
将典型稻瘟病斑中分离的病原真菌再回接水稻ꎬ存
在多个对 7个鉴别寄主均不致病的菌株ꎬ且重复接
种丽江新团黑谷得到一致的结果ꎮ 因此本研究随
机选取分离到的 4株不致病菌株和 2株致病菌株ꎬ
从致病性检测、生物学特性观察、 ITS、β ̄tubulin、
actin和 calmodulin 等序列的分析等多个方面ꎬ对这
些菌株进行分类鉴定ꎬ旨在明确稻瘟病菌变异过程
中是否存在变异致使产生不致病菌株的现象ꎬ这对
深入理解稻瘟病菌小种分化、LTH 无毒菌株的致
病机制研究和稻瘟病菌防治都具有重要意义ꎮ
1  材料与方法
1.1  标样采集及病原菌的分离
    稻瘟病标样于 2008 ~ 2012 年ꎬ采集自江苏省
徐州、南通、苏州、南京、连云港、常州和盐城等地ꎬ
作为分离病原真菌的基础材料ꎮ
    病原真菌分离自标样病穗的发病枝梗上ꎮ 取
采集的发病枝梗ꎬ剪成 5 cm左右ꎬ用 70%无菌水消
毒 30 s左右ꎬ再用无菌水冲洗ꎻ在干净的培养皿中
放入一薄层脱脂棉ꎬ加入少量无菌水(浸湿脱脂棉
即可)ꎬ把冲洗过的病组织放在脱脂棉上ꎬ室温保
湿培养 2 dꎻ用玻璃针在显微镜下挑取枝梗上单个
分生孢子ꎬ得到纯化的单孢菌株ꎬ于无菌的稻秸秆
中密封保存ꎬ用于次年喷雾接种水稻进行致病性检
测[6]ꎮ 具体各个年份分离菌株数及相应标样来源
地见表 1ꎮ
1.2  病原真菌的形态观察
    取保存的菌株ꎬ在 PSA培养基(马铃薯 200 gꎬ
蔗糖 20 gꎬ 琼脂 12 g)上活化培养 5 dꎮ 用直径为
3.5 mm的打孔器在菌落边缘打菌碟ꎬ分别接种至
含有 PSA、TB3、MM培养基的平板中央ꎬ28℃下培
养 7 dꎬ观察菌落形态、菌落色泽等菌株生物学表
型ꎮ 重复 3次ꎬ每次设 3个重复ꎮ
1.3  孢子培养及形态观察
    将上述活化的菌株ꎬ取 4 个菌碟(直径为 3.5
mm)转接到 RCA培养基(玉米粉 20 gꎬ 稻秆 50 gꎬ
琼脂 12 g)上ꎬ在 28℃培养 7~10 d后ꎬ黑光灯下连
续照光 3 dꎬ促其产生分生孢子ꎮ 在显微镜下观察
分生孢子梗和分生孢子形态ꎬ测量 50 个分生孢子
的大小ꎮ 数据分析采用 DPS 数据分析系统(DPS
7.05)ꎮ 试验重复 3次ꎬ每次 3个重复ꎮ
    将收集的孢子用无菌水稀释至浓度约为 5×
104个􀅰mL-1的孢子液(10×10倍显微镜下ꎬ每视野
50个孢子)ꎬ分别取 20 μL滴于疏水薄膜(Gelbond
filmꎬ Lonza)、胶片和大麦叶片表面ꎬ28℃保湿培
养ꎬ21 h 后观察附着胞形成情况ꎮ 在孢子液中加
入终浓度为 10 mmol􀅰L-1的外源 cAMPꎬ再取 20
μL滴于疏水胶片上ꎬ同上述方法观察附着胞形成
情况[7]ꎮ 试验重复 3次ꎬ每次 3个重复ꎮ
1.4  病原菌接种的孢子悬浮液制备、接种和调查
    按照上述 1.3的方法收集培养的孢子ꎬ超纯水
稀释至孢子浓度约为 5×104个􀅰mL-1的孢子液ꎮ
在水稻秧苗 4叶期时ꎬ于接种箱内对供试水稻品种
喷雾接种ꎬ具体操作参照 Liu等[8]的方法进行ꎮ 接
种后 8 dꎬ调查发病情况ꎮ
Table 1  Distribution and percentage of the non ̄pathogenic strains
Year Number of the isolates
Number of non ̄
pathogenic strains / %
Sampling site and number of the
    non ̄pathogenic strains
2008 71 1 / 1.4 Nantong (1)
2009 77 8 / 10.4 Suzhou (8)
2010 108 29 / 26.8 Nantong (3)ꎬ Suzhou (12)ꎬ Nanjing(13)ꎬ Yancheng (1)
2011 102 8 / 7.8 Xuzhou (5)ꎬ Lianyungang (1)ꎬ Yancheng (2)
2012 199 22 / 11.1
Xuzhou (2)ꎬ Lianyungang (3)ꎬ Yancheng (6)ꎬ
Nanjing (3)ꎬ Suzhou (6)ꎬ Changzhou (2)
475
 
  6期 俞咪娜ꎬ等:稻瘟病标样中分离真菌的分析和鉴定
    分离菌株的致病性鉴定ꎬ使用水稻品种为 7 个
全国统一鉴别水稻品种特特普(Tetep)、珍龙 13、
四丰 43、东农 363、关东 51、合江 18 和丽江新团黑
谷ꎮ 对分离的不致病菌株进行致病性验证时ꎬ使用
水稻品种为丽江新团黑谷ꎮ
1.5  基因组 DNA提取和 ITS、β ̄tubulin、actin和
calmodulin的 PCR扩增及序列测定
    取 PSA 培养基上的菌块ꎬ接种至 PS 培养液
(马铃薯 200 gꎬ蔗糖 20 g)ꎬ28℃摇培 4 dꎮ 过滤收
集菌丝ꎬ干燥后ꎬ液氮研磨ꎬ使用 CTAB 法提取基
因组 DNA[9]ꎮ
    真菌 ITS 区扩增为通用引物 ITS ̄1(5′ ̄TCCG ̄
TAGGTGAACCTGCGG ̄3′) 和 ITS ̄4 ( 5′ ̄TCCTC ̄
CGCTTATTGATATGC ̄3′)ꎮ β ̄tubulin 基因片段扩增
的特异性引物为 Btla (5′ ̄TTCCCCCGTCTCCACT ̄
TCTTCATG ̄3′)和 Btlb ( 5′ ̄GACGAGATCGTTCAT ̄
GTTGAACTC ̄3′)[10]ꎮ actin基因片段扩增的特异性
引物为 actinF(5′ ̄ATGTGCAAGGCCGGTTTCGC ̄3′)
和 actinR ( 5′ ̄TACGAGTCCTTCTGGCCCAT ̄3′)ꎬ
calmodulin基因片段扩增的特异性引物为 CalF(5′ ̄
GAGTTCAAGGAGGCCTTCTCCC ̄3′) 和 CalR ( 5′ ̄
CATTTTCCTGGCCATCATGG ̄3′)[11]ꎮ PCR 产物纯
化试剂盒购自广州东盛生物科技有限公司ꎬ引物合成
和 PCR 产物测序由上海Invitrogen生命技术公司完
成ꎮ
1.6  序列比对和系统发育树的构建
    将测序结果通过 NCBI 网站与 GenBank 中的
核酸数据库进行序列相似性检索比对ꎮ 根据同源
序列搜索结果ꎬ分别提取相关模式菌株的 ITS、
β ̄tubulin、actin 和 calmodulin 基因序列ꎬ与试验菌
株序列进行匹配排列( align)ꎬ然后用 MEGA 5.1
软件ꎬ以 neighbor ̄joining 分析法构建系统发育树ꎬ
并通过 Bootstraps进行 1 000次渐启式复制以检验
进化树中树枝上数据的置信度ꎮ
2  结果与分析
2.1  分离菌株的致病性鉴定
    分别于 2009 ~ 2013 年ꎬ对上一年分离得到的
单孢菌株ꎬ喷雾接种中国 7个水稻鉴别品种的水稻
4叶期秧苗ꎮ 调查结果显示(表 1)ꎬ2008年分离的
菌株中不致病菌株仅为 1 株ꎻ而 2009 ~ 2012 年分
离的菌株中ꎬ不致病菌株约占总分离菌株数的
10%ꎻ其中 2010 年分离的菌株中ꎬ不致病菌株最
多ꎬ占总分离菌株数的 26.8%ꎮ 从不致病菌株分布
的地域来看ꎬ菌株不集中出现在某个区域ꎬ在我省
水稻栽培地区均有监测到ꎮ
    为明确不致病菌株的致病性ꎬ本研究对部分分
离病原真菌的致病性进行再次验证ꎮ 选取野生型
稻瘟病菌菌株 Guy11ꎬ2011 年分离得到的致病菌
株 9 ̄1、214ꎬ2011年从徐州采集的标样中分离得到
的不致病菌株 18 ̄1、18 ̄2ꎬ2010 年从苏州采集的标
样中分离得到的不致病菌株 132、122ꎬ于 2012 年、
2013年两年 3次用孢子液喷雾接种丽江新团黑谷
4 叶期秧苗ꎬ得到的结果与第一次鉴定结果一致
(图 1)ꎮ
Fig. 1   Pathogenicity test of the isolates on
rice leaves of LTH
2.2  分离菌株的菌落形态观察
    以野生型菌株 Guy11 为对照ꎬ观察了 6 个分
离菌株的菌落颜色、表面干湿情况等表型ꎬ发现分
离菌株在 PSA培养基上的菌落形态存在差异(表
2ꎬ 图 2A)ꎮ 在菌落表面ꎬ除菌株 132 表面略显水
湿状外ꎬ其余菌株的菌落表面都有一层较稀薄的气
生菌丝ꎮ 在菌落背面ꎬGuy11、214 和 9 ̄1有不规则
灰色区域ꎬ边缘呈白色ꎻ132 菌株背面浅黄色ꎬ且随
着培养时间延长颜色不变ꎻ122 菌株背面浅黄色ꎬ
但随着培养时间延长ꎬ其菌落与 Guy11像似ꎻ18 ̄1、
18 ̄2菌落背面呈灰棕色ꎬ边缘白色ꎮ
575
 
植物病理学报 44卷
2.3  分离菌株的孢子形态及附着胞产生能力观察
    对分离菌株的分生孢子形态、大小、分生孢子
梗、产附着胞能力等生物学特性进行检测ꎮ Guy11
和 6个分离菌株均能从分生孢子梗顶端产生分生
孢子ꎮ 分生孢子梗不分枝ꎬ顶端有分生孢子脱落的
疤痕ꎬ呈屈曲状ꎮ 孢子形态相似ꎬ呈梨形、梭形ꎬ基
部有小突起ꎬ无色ꎬ群集时为灰绿色ꎬ多数有 2个隔
膜ꎬ极少个别孢子为 1 个隔膜(图 2B)ꎮ 不致病菌
株的分生孢子普遍比致病菌株的孢子要小ꎬ致病菌
的分生孢子大小为 24.49 ~ 26.23 μm×8.73 ~ 9.05
μmꎬ不致病菌株的孢子大小为 18.89 ~ 23.66 μm×
7.15~8.60 μmꎮ 所有菌株产生的分生孢子均可在
疏水薄膜、胶片和大麦叶片等疏水表面萌发ꎬ且
Guy11、9 ̄1和 214这 3个菌株能产生附着胞ꎬ而菌
株 132、122、18 ̄1和 18 ̄2的孢子在相同疏水界面上
萌发后不能形成附着胞ꎮ
    环腺苷酸(cAMP)是真核生物中普遍存在的
第二信使ꎬ也是稻瘟病菌附着胞形成的重要调控物
质[7]ꎮ 本研究对供试菌株孢子液外源添加终浓度
为 10 mmol􀅰L ̄1的 cAMPꎬ发现部分孢子可在疏水
表面萌发并形成附着胞(表 2)ꎮ 将添加 cAMP 的
孢子液取 20 μL 滴于大麦叶片表面ꎬ保湿光照培
养 7天ꎬ发现与致病菌株相比ꎬ不致病菌株仍不能
致病ꎮ
2.4  分离菌株的 ITS序列 PCR扩增和分析
    以 Guy11和分离菌株的基因组为模板ꎬITS ̄1 /
ITS ̄4为引物ꎬPCR扩增菌株的 ITS 序列ꎬ得到大小
基本一致的特异性片段ꎬ约为 550 bpꎮ 将片段测序ꎬ
比对测序结果表明ꎬ不致病菌株 132、122、18 ̄1 和
18 ̄2的四个 ITS 序列完全一致ꎬ与 GenBank 比对同
源性分析显示与 Pyricularia sp. MC1(AY265323)ꎬ
P.angulata (JF719830)和多个 M.oryzae(FN555115
~ FN555121ꎬFN555125ꎬ JQ747492)的同源性均达
98%以上ꎮ
    将扩增得到的 ITS 序列与比对到的相关性大
于 97%的种属的 ITS序列进行比对ꎬ并构建系统发
育树(图 3)ꎮ 结果表明致病菌株 9 ̄1 和 214 在系
统发育树上与稻瘟病菌测序菌株 70 ̄15 聚在同一
簇ꎻ不致病菌株 132、122、18 ̄1、18 ̄2与梨孢属真菌
具有较高的同源性ꎬ而与同样具有较高同源性的真
菌 Dactylaria higginsii、Dactylaria junci、Utrechtiana
cibiessia和 Gaeumannomyces cylindrosporus不聚在
同一簇上ꎬ种属距离较远ꎬ亲缘关系较低ꎮ 由此分
析结果可以看出ꎬ致病菌株 9 ̄1和 214 属于稻瘟病
菌ꎬ而 4个不致病菌株属于梨孢属真菌ꎮ
Table 2  Colony morphologyꎬ conidia sizeꎬ conidiophores
and appressoria formation of the isolates
Strain
Colony
pigmentation
Length of
conidia / μm
Width of
conidia / μm
Ratio of length
to width
Appressoria formation
 ̄ cAMP b + cAMP c
Guy11 Gray 26.23±1.6 A a 8.75±0.8 A 3.0 ±0.22 A Y 95.4± 1.2
9 ̄1 Light gray 26.10±2.7 A 9.05±0.5 A 2.9 ±0.28 A Y 90.5± 0.7
214 Gray 24.49±2.2 A 8.73±0.7 A 2.82±0.3 A Y 92.3± 0.5
122 Light gray 20.43±1.7 B 8.20±0.5 B 2.50±0.2 B N 18.0± 4.2
132 White 18.89±1.9 B 7.51±0.6 C 2.52±0.2 B N 12.1± 2.6
18 ̄1 Light brown 23.66±1.9 A 8.60±0.6 AB 2.76±0.2 A N 65.2± 9.8
18 ̄2 Light brown 22.58±1.8 AB 8.25±0.6 B 2.9 ±0.32 A N 54.8±13.4
  a: Statistical and data analyses were performed using DPSꎬ Tukeys Honest Significant Difference tests were used with signifi ̄
cance level set at 0.01ꎻ b: Y means that the strains can form appressoriumꎬ N means no appressorium formation.ꎻ c: The per ̄
centage of germinating conidia induced to form appressoria following incubation with 10 mM cAMP was calculated from direct
microscopic examination (Percent ± SD) .
675
 
  6期 俞咪娜ꎬ等:稻瘟病标样中分离真菌的分析和鉴定
Fig. 2  Colony morphologyꎬ conidiaꎬ conidiophores and appressoria formation of the strains
A: Colony morphology of the isolatesꎻ B: Conidia (Magnification bar= 10 μm)ꎬ
conidiophores (Magnification bar = 20 μm) and appressoria formation (Magnification bar = 20 μm) .
Fig. 3  Unrooted neighbor ̄joining tree based on the ITS from the isolates and
their nearest neighbors retrieved from GenBank
Numbers in parentheses represent the accession number of sequences in GenBank.
775
 
植物病理学报 44卷
2.5  分离菌株的 actinꎬ β ̄tubulin和 calmodulin
序列 PCR扩增及分析
    由于真菌存在进化顺序、变异ꎬ甚至分析方法
等原因ꎬ在核糖体间隔区上表现的差异较小ꎬITS
序列不能完全地对属内种及种群进行标记[12]ꎬ因
此本研究进一步通过肌动蛋白基因(actin gene)、
β ̄微管蛋白基因(β ̄tubulin gene)和钙调蛋白基因
(calmodulin gene)序列的同源性比对ꎬ将 3 个基因
结合构建系统发育进化树ꎬ以将分离菌株鉴定到种
的水平[10ꎬ 13ꎬ14]ꎮ
    分别用 β ̄tubulin、actin 和 calmodulin 3 个基因
的特异性引物扩增菌株的基因片段ꎬ得到大小约为
550、340 和 500 bp 的特异性电泳条带ꎮ 将所得
PCR扩增产物测序ꎬ并在 GenBank 上进行同源比
对ꎮ 根据 Couch等人的研究结果[13ꎬ 15~17]ꎬ挑选 27
个分离菌株的相应序列作为对照ꎬ将 3个基因联合
构建系统发育树(图 4)ꎮ 结果可见ꎬ除相似性较远
的M. salvinii和M. rhizophila外ꎬ其余菌株可以分
Fig. 4  Unrooted neighbor ̄joining tree based on the combined analysis of actinꎬ β ̄tubulin and
calmodulin genes from the isolates and their nearest neighbors retrieved from GenBank
Phylogeny is labeled from left to right: Isolate nameꎬ host from which the isolate was collectedꎬ
and species into which the isolate was clustered.
875
 
  6期 俞咪娜ꎬ等:稻瘟病标样中分离真菌的分析和鉴定
成三簇ꎬ这与之前的结果一致[15~17]ꎮ 进一步分析
显示ꎬ致病菌株 9 ̄1和 214 与 Guy11、70 ̄15 等属于
M. oryzae的对照菌株同源性较高ꎬ结合 ITS 序列
分析结果以及形态观察和致病性检测ꎬ可以确定这
两个菌株为稻瘟病菌ꎮ 4 个不致病菌株与 W95 ̄01
等菌株的距离较近ꎬ由于 W95 ̄01 等菌株为非 M.
oryzae或 M. grisea[16]ꎬ因此可以推测 4 个不致病
菌株也不属于 M. oryzae或 M. griseaꎮ
3  讨论
    本研究室从江苏省的 5 个稻瘟病菌标样采集
地得到的稻瘟病菌标样中ꎬ分离到多个对中国 7 个
水稻鉴别品种均不致病的菌株ꎮ 分离得到的致病
菌株和不致病菌株在菌株的组织分离、菌落形态以
及其分生孢子梗、分生孢子的形态、大小和色泽等
特性均符合梨孢属真菌的基本特征[14ꎬ 18]ꎬ也与稻
瘟病菌 Guy11 相似ꎮ 对该病原菌的 ITS 序列与
GenBank中的 ITS 序列进行 BLAST 比对ꎬ并通过
绘制相关性较高的真菌的系统发育树ꎬ将致病菌株
9 ̄1和 214鉴定为M. oryzaeꎬ不致病菌株 132、122、
18 ̄1、18 ̄2鉴定为梨孢属真菌ꎮ 进一步分析结合
actin、 β ̄tubulin和 calmodulin基因序列绘制的系统
发育树ꎬ发现 4个不致病菌株不属于 M. oryzae 或
M. griseaꎬ可能为梨孢属中非稻瘟病菌的其他真
菌ꎮ
    在稻瘟病区ꎬ田间常见禾本科和莎草科等多种
植物ꎬ且这些植物易受梨孢属真菌的侵染形成病
斑ꎬ病斑上的孢子会散落在稻株上[19ꎬ 20]ꎮ 本研究
直接从水稻田中采集发病的稻穗ꎬ在显微镜下从发
病枝梗上挑取单个孢子培养ꎮ 分离的单孢菌株ꎬ存
在同一个病斑分离的多个菌株接种水稻后ꎬ既有致
病菌株ꎬ也有不致病菌株的情况ꎬ可以推测在典型
稻瘟病病斑上存在其他相似菌株的可能ꎬ而且这些
菌株可以在病斑部位生存ꎬ甚至产生分生孢子ꎮ
    由于梨孢属许多真菌在孢子形态、大小、分生
孢子梗等生物学特性具有较高的相似性ꎬ而环境条
件和营养条件的不同往往会引起同一种真菌的孢
子大小差异[20~22]ꎬ因此很难依靠传统的分离方法
只分离得到稻瘟病菌ꎬ而不分离到非稻瘟病菌的梨
孢属真菌ꎮ Du等[20]发现分离杂草寄主如狗尾草、
马唐、牛筋草等的梨孢菌对水稻有弱致病性ꎬ分离
自茭白等寄主的梨孢菌对水稻没有致病性ꎮ 由此
可见ꎬ即使是从典型的稻瘟病病斑上分离的菌株ꎬ
接种水稻后引起发病ꎬ也不能完全确定该真菌为稻
瘟病菌[16]ꎮ 在本研究中ꎬ连续 5 年共分离的 557
个单孢菌株中ꎬ大部分属于 M. oryzaeꎬ非致病菌株
仅为 68株ꎬ占总分离菌株数的 12.2%ꎮ 因此ꎬ在传
统意义上的稻瘟病菌小种鉴定等研究中ꎬ需要对分
离的菌株通过分子手段进行鉴定ꎬ以保证数据的准
确性和完整性ꎮ
    Du 等[19]研究稻田周围杂草上分离的梨孢属
菌株与从水稻上分离的稻瘟病菌之间的交互作用ꎬ
发现非致病菌与稻瘟病菌混合接种水稻ꎬ或非致病
菌先接种后再接稻瘟病菌ꎬ多数组合表现为减轻病
害ꎬ也有少数表现为促进发病ꎬ表明利用合适的非
致病菌株ꎬ可依据交互作用进行稻瘟病菌的防治ꎮ
本研究分离得到的 4株不致病菌株ꎬ经形态学观察
和 ITS 等序列分析ꎬ属于杂草寄主上的梨孢属真
菌ꎬ且在不含主效抗病基因的丽江新团黑谷上
(LTH)也不致病ꎮ 因此ꎬ进一步研究不致病菌株ꎬ
或者从稻瘟病标样中分离的其他同类菌株ꎬ可为稻
瘟病菌防治提供新的途径ꎮ
参考文献
[1]   Fu C Yꎬ Wang Y Pꎬ Ma Y Qꎬ et al. Identification of
IRBL near ̄isogenic lines for rice blast resistance ( in
Chinese) [J] . Atca Agronomica Sinica(作物学报)ꎬ
2006ꎬ 32(16): 799-804.
[2]   He Y Qꎬ Tang W H. Study advances on rice blast
pathogenꎬ Magnaporthe grisea I. diversity and varia ̄
tion mechanism of Magnaporthe grisea ( in Chinese)
[J] . Journal of Yunnan Agricultural University(云南
农业大学学报)ꎬ 2001ꎬ 16(1): 60-64.
[3]   Dong L Yꎬ Wang Qꎬ Liu S Fꎬ et al. Pathogenicity
analysis of Magnaporthe oryzae populations of Yunnan
on monogenic lines for resistance to rice blast ( in Chi ̄
nese) [ J] . Southwest China Journal of Agricultural
Sciences(西南农业学报)ꎬ 2012ꎬ 25(2): 467-473.
[4]   Xiao D Fꎬ Zhang P Sꎬ Wang Lꎬ et al. Research
progress on populations and physiological rice distribu ̄
tion of rice blast pathogen (Magnaporthe grisea) in
China ( in Chinese ) [ J ] . Chinese Journal Rice
Sciences (中国水稻科学)ꎬ 2013ꎬ 27(3): 312-320.
[5]   Ling Z Zꎬ Jiang W Rꎬ Wang J Lꎬ et al. Research and
975
 
植物病理学报 44卷
utilization of universally susceptible property of japoni ̄
ca rice variety Lijiangxintuanheigu in China ( in Chi ̄
nese) [ J] . Scientia Agricultura Sincia (中国农业科
学)ꎬ 2001ꎬ 34(1): 1-4.
[6]   Jin X Cꎬ Li Z Xꎬ Zhang H Sꎬ et al. The study on the
isolation and preservation of rice blast fungus ( in Chi ̄
nese) [J] . Journal of Anhui Agricultural Science(安
徽农业科学)ꎬ 2008ꎬ 36(17): 7308-7390.
[7]   Lee Y Hꎬ Dean R A. cAMP regulates infection struc ̄
ture formation in the plant pathogenic fungus Magna ̄
porthe grisea [J] . The Plant Cellꎬ 1993ꎬ 5(6): 693-
700.
[8]   Liu Y Fꎬ Chen Z Yꎬ Hu Mꎬ et al. Distribution of
Magnaporthe grisea populations and virulence of
predominant races in Jiangsu province ( in Chinese)
[J] . Chinese J Rice Sci(中国水稻科学)ꎬ 2004ꎬ 18
(4): 351-356.
[9]   Guo Mꎬ Chen Yꎬ Du Yꎬ et al. The bZIP transcription
factor MoAP1 mediates the oxidative stress response
and is critical for pathogenicity of the rice blast fungus
Magnaporthe oryzae [ J ] . PLoS Pathogenꎬ 7 ( 2):
e1001302.
[10] Glass N Lꎬ Donaldson G C. Development of primer
sets designed for use with the PCR to amplify
conserved genes from filamentous Ascomycetes [ J] .
Applied and Environmental Microbiologyꎬ 1995ꎬ 61
(4): 1323-1330.
[11] Carbone Iꎬ Kohn L M. A method for designing primer
sets for speciation studies in filamentous ascomycetes
[J] . Mycologiaꎬ 1999ꎬ 91(3): 553-556.
[12] Chen J Sꎬ Zheng F C. Application of ITS sequences in
fungi classification and identification ( in Chinese )
[J] . Journal of Anhui Agricultural Science (安徽农业
科学)ꎬ 2007ꎬ 35(13): 3785-3786.
[13] Couch B Cꎬ Kohn L M. A multilocus gene genealogy
concordant with host preference indicates segregation of
a new speciesꎬ Magnaporthe oryzaeꎬ from M. grisea
[J] . Mycologiaꎬ 2002ꎬ 94(4): 683-693.
[14] Zhao Z Jꎬ Tian Wꎬ Zhao J J. DNA sequence analysis
in identification and classification of pathogenic fungi
( in Chinese) [ J] . Chinese Journal of Mycology (中
国真菌学杂志)ꎬ 2011ꎬ 6(5): 316-320.
[15] Faivre ̄Rampant Oꎬ Thomas Jꎬ Allègre Mꎬ et al.
Characterization of the model system rice ̄Magnaporthe
for the study of nonhost resistance in cereals[ J] . New
Phytologistꎬ 2008ꎬ 180: 890-910.
[16] Choi Jꎬ Park S ̄Yꎬ Kim B ̄Rꎬ et al. Comparative
analysis of pathogenicity and phylogenetic relationship
in Magnaporthe grisea species complex [ J ] . PLoS
Oneꎬ 2013ꎬ 8(2): e57196. doi:10.1371 / journal.pone.
0057196.
[17] Zellerhoffꎬ Nꎬ Jarosch Bꎬ Groenewald J Zꎬ et al.
Nonhost resistance of barley is successfully manifested
against Magnaporthe grisea and a closely related
Pennisetum ̄infecting lineage but is overcome by
Magnaporthe oryzae [ J ] . Molecular Plant ̄Microbe
Interactionsꎬ 2006ꎬ 19(9): 1014-1022.
[18] Zhang Hꎬ Zhang Xꎬ Qi Y Xꎬ et al. A new leaf spot
disease of banana caused by pyricularia angulata ( in
Chinese) [J] . Journal of Tropical Organisms(热带生
物学报)ꎬ 2010ꎬ 1(2): 134-137.
[19] Du X Fꎬ Sun S Yꎬ Zheng Z. Interactions between
Pyricularia isolates from rice and non ̄rice hosts on rice
seedlines ( in Chinese) [ J] . Acta Phytophylacica Sin ̄
cia(植物保护学报)ꎬ 1996ꎬ 23(2): 97-101.
[20] Du X Fꎬ Sun S Yꎬ Tao R Xꎬ et al. Effects of weed-
hosts of Pyricularia on incidence of rice blast disease
( in Chinese) [J] . Acta Phytopathologica Sinica(植物
病理学报)ꎬ 1997ꎬ 27(4): 327-332.
[21] McKenzie E H Cꎬ Park Dꎬ Bellgard S Eꎬ et al. A new
species of Pyricularia (hyphomycetes) on Cortaderia
(Poaceae) in New Zealand [J] . Mycosphereꎬ 2010ꎬ 1
(3): 223-228.
[22] Mao X Qꎬ Qiu H Pꎬ Zhang Zꎬ et al. Study on phylo ̄
genetic relationship of Pyricularia sp. strains isolated
from different host weeds in rice field ( in Chinese)
[J] . Weed Science(杂草科学)ꎬ 2012ꎬ 30(4): 26-
29.
责任编辑:李晖
085