水稻稻曲病菌遺傳多樣性及其抗DMI類殺菌劑分子機理的研究.pdf

1、稻曲病是由Villosiclava virens引起的一種水稻穗部病害，在世界范圍內造成嚴重的經濟損失。本研究利用SNP和RAPD兩種分子標記對湖北省不同水稻田的稻曲病菌進行群體遺傳多樣性分析，可明確稻曲菌株與水稻品種、地理環(huán)境的關系，從而更好的進行農業(yè)防治。目前稻曲病主要依靠化學防治，而DMI類殺菌劑是防治稻曲病的主要化學藥劑，對稻曲病菌抗DMI類殺菌劑的分子機理進行了研究，可為稻曲病的有效防控提供理論依據(jù)。本研究取得的主要結果如下:

2、
　　1.分離自武漢華中農業(yè)大學試驗田晚秈98和華粳952兩個水稻品種的43個菌株，系統(tǒng)進化樹顯示相同水稻品種的菌株有聚在一起的趨勢，證明了同一個田塊相同水稻品種上的菌株有很大的相似性。另外，在來自湖北省宜昌望家、宜昌窯河、黃岡、陽新、荊州5塊水稻田的110個稻曲菌株中，同一田塊來源的不同菌株幾乎來自不同水稻品種。遺傳分析發(fā)現(xiàn)相同水稻田不同水稻品種上的菌株趨于聚在一起。Nei遺傳多樣性指數(shù)(H)和Shannon信息指數(shù)(I)都顯示

3、了所有菌株間的多態(tài)性比地理種群間的多態(tài)性要高。另外，MEGA5.2計算的種群間的平均遺傳距離(0.006)高于種群內的平均遺傳距離(0.0048)。FST值也顯示了大部分種群間具有顯著的遺傳差異。同一田塊中不同水稻品種上的菌株具有較高的相似性，說明了地理因素在稻曲病菌的進化過程中比水稻品種發(fā)揮了更重要的作用。
　　2.克隆了稻曲病菌DMI類殺菌劑的靶標基因VvCYP51。利用紫外誘變技術獲得了對DMI類殺菌劑戊唑醇抗性的菌株，命名

4、為UV10th。比較野生型菌株與UV10th的VvCYP51基因的核苷酸序列和表達量，發(fā)現(xiàn)一個點突變，使得氨基酸137位由一個酪氨酸變成組氨酸(Y137H)，并且在突變體中該基因過量表達?；蜻z傳轉化分析發(fā)現(xiàn)含點突變VvCYP51的轉化子比野生型的轉化子對戊唑醇具有較高的EC50值，而VvCYP51表達量與EC50值沒有相關性。分子對接與結合實驗同時證明了野生型VvCYP51蛋白比含點突變Y137H的VvCYP51與戊唑醇有更高的親和力