水稻纹枯病菌群体遗传及其对几种常用药剂的抗性分析

发布时间：2020-05-25 16:01

【摘要】：由立枯丝核菌(Rhizoctonia solani Kihn)引起的纹枯病是水稻“三大病害”之一,该病可导致水稻不能抽穗或产生较多秕谷,严重影响水稻的产量和品质。水稻纹枯病菌群体遗传结构的改变及其对杀菌剂敏感性的变化影响着病害的整体发生及田间对该病的控制效果。为解析水稻纹枯病菌的群体遗传结构,明确其对生产常用药剂的抗药性现状,为生产上防控该病提供理论依据,本论文采用10对SSR标记引物分析了来自江苏省13市和全国5大地理区域(华中、华南、华北、华东、西南)的293株水稻纹枯病菌的遗传结构,并测定了这些菌株对噻呋酰胺、戊唑醇、丙环唑和井冈霉素的抗性,主要研究成果如下:1、从全国和江苏省水稻纹枯病病样中共分离得到菌株293株,其中江苏省265株,其它省份 28 株。利用 10 对 SSR 引物(TC01、TC02、TC03、TC05、TC06、TC07、TC10、TC11、TC12和TC13)分析水稻纹枯病菌群体的遗传多样性,结果表明,10对引物共扩增出74条特异性SSR条带(TC02扩增产物未检测到多态性条带),平均每对引物可扩增出8.2条条带。江苏苏中地区的水稻纹枯病菌种群遗传多样性最为丰富,Nei基因多样性指数和Shannon多样性指数最高,分别为0.1932和0.2928。在供试的293株菌株中共检测出78种基因型,其中江苏省以苏中地区菌株种群检测到的基因型最多,有26种,DA是苏中地区水稻纹枯病菌群体的优势基因型;全国菌株中,以华东地区检测到的基因型最多,为23种,西南地区最少,仅为9种。江苏省13个市的菌株群体在遗传上存在明显差异,通过UPGMA方法可将供试菌株分为3类,但其遗传多样性与地理上苏北、苏中、苏南的划分无一致性。全国9个省菌株群体通过UPGMA方法可分为5类,除山东、江苏、浙江三个华东地区的省份菌株完全聚于一类外,其它几个省份虽然地理上相近,但菌株的遗传多样性却差异极大,特别是湖南、湖北,虽然同属华中,但两省菌株在遗传上距离却较远。这一结果同样说明,菌株的遗传多样性与其地理位置并无相关性。2、利用十字交叉法测定选自江苏省的39个水稻纹枯病菌菌株对噻呋酰胺、戊唑醇、丙环唑和井冈霉素的抗药性。结果表明,不同菌株对噻呋酰胺、戊唑醇、丙环唑的敏感性存在较大差异,对几种药剂的敏感性(以EC50计)分别相差3.83、16.16和7.46倍。根据所测菌株EC50值确定水稻纹枯病菌对噻呋酰胺、戊唑醇和丙环唑的敏感基线分别为0.1566μg/mL、1.3393μg/mL和0.9331μg/mL。以敏感基线的5倍值为低抗标准,确定水稻纹枯病菌对噻呋酰胺、戊唑醇和丙环唑抗性频率的鉴定剂量,测定结果表明,绝大多数菌株对噻呋酰胺、戊唑醇和丙环唑都已产生了抗药性,有些地区菌株的抗药性频率甚至达到了 100%。扬州地区水稻纹枯病菌对噻呋酰胺的抗性频率最低,为29.17%;南京、淮安、连云港、宿迁、徐州、南通和泰州7个地区的菌株对噻呋酰胺的抗性频率均达到了 100%。所有地区的菌株对戊唑醇的抗性频率都大于50%,南京、盐城、淮安、连云港、宿迁、镇江、南通和泰州这8个地区的抗性频率也达到了 100%。所有地区的菌株对丙环唑的抗性频率最低的都达到了 62.5%,连云港、镇江和泰州这三个地区的菌株对丙环唑的抗性频率都达到了 100%。这说明,近年来随着这三种杀菌剂在江苏省的大量、广泛使用,使得大范围的水稻纹枯病菌已经对其产生了抗药性。3、为明确水稻纹枯病菌SSR标记遗传多样性、生长速率和抗药性之间的相互关系,对使用SSR引物扩增的菌株带型、菌株生长速率,以及菌株对戊唑醇的敏感性分别进行聚类分析,结果表明SSR标记与菌株生长速率和对戊唑醇的敏感性没有相关性,菌株的生长速率与病菌抗药性之间也没有明显相关性。本论文利用SSR标记技术分析了来自江苏省和全国的水稻纹枯病菌的遗传多样性,阐明了江苏省水稻纹枯病菌对几种常用药剂的抗药性现状,明确了菌株遗传多样性与菌株生长速率及病菌对戊唑醇抗药性之间的关系。这些结果为生产上进行水稻纹枯病科学防治提供了理论依据。
【图文】：

电泳图谱,水稻纹枯病菌,基因组,真菌基因

采用真菌基因组ＤＮＡ提取试剂盒提取来自江苏省１３市和全国其它８个省份的２９３株逡逑水稻纹枯病菌基因组ＤＮＡ，所有提取获得的ＤＮＡ的ＯＤ２６0／ＯＤ２８0值均在１．７？１．９之间，逡逑在琼脂糖凝胶电泳显示其为明亮的单一条带，说明所提ＤＮＡ较纯，，可用于后续研究（图２）。逡逑

序列,稻纹枯病菌,序列,覆盖率

对结果表明，所有菌株的ＩＴＳ区序列和数据库中水稻纹枯病菌的对应序列相似度在９７％？逡逑１００％之间，覆盖率均在９５％以上。因此，可以确定获得的２９３株菌株均为水稻纹枯病菌（图逡逑３、
【学位授予单位】：扬州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S435.111.42

【参考文献】