江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植保所水稻病害綠色防控創(chuàng)新團隊在稻瘟病菌研究方面取得重要進展

　　稻瘟病菌（Pyricularia oryzae）是水稻生產(chǎn)上最具破壞性的病原真菌之一，由其引起的穗頸瘟直接導(dǎo)致水稻產(chǎn)量的損失。我院植保所水稻病害創(chuàng)新團隊長期開展稻瘟病菌種群結(jié)構(gòu)、主栽品種抗病性喪失風(fēng)險評估和病原菌對主打防治藥劑的抗藥性監(jiān)測，并取得了重要進展，主要有：

 

　　1. 首次發(fā)現(xiàn)報道了一類引起水稻穗頸瘟的病原新種Pyricularia sp. jiangsuensis。經(jīng)過生物學(xué)特征、多位點序列分析和全基因組分析，鑒定該病原菌為梨孢屬真菌的一個新成員，命名為Pyricularia sp. jiangsuensis。通過生物學(xué)特征分析，代表菌株18-2在菌落形態(tài)、孢子長度及孢子梗等特征上與稻瘟病菌差異明顯。有趣的是，菌株18-2不僅能侵染水稻穗部、根部和5種禾本科植物，而且能與稻瘟病菌Guy11共侵染水稻葉片。運用第三代PacBio單分子測序技術(shù)，對代表菌株18-2進行基因組de novo測序。與46個已知的梨孢菌Pyricularia oryzae效應(yīng)子進行BlastP，發(fā)現(xiàn)18-2中存在21個同源的效應(yīng)子。其中BAS113、BAS2、Iug6和MoCDIP4對應(yīng)于一個以上的同源假定效應(yīng)子，這些假定效應(yīng)子是否參與宿主對靶標(biāo)基因的識別將作進一步研究。該研究進一步加深了對水稻穗頸瘟病原菌種類及致病機制的認識，這為病原菌與宿主共同進化的適應(yīng)性提供了新的思路。研究結(jié)果以“Pyricularia sp. jiangsuensis, a new cryptic rice panicle blast pathogen from rice fields in Jiangsu Province, China”為題在線發(fā)表于國際知名期刊Environmental Microbiology。

 

　　2. 圍繞稻瘟病菌抗病基因資源的發(fā)掘取得重要進展。以江蘇9個水稻種植區(qū)穗頸瘟樣品中分離到224株為材料，利用國際水稻所的32個單基因品系闡明了24個抗病基因的在江蘇省的抗性頻率。研究表明Piz/Pii、Piz/Pi5、Piz/Pi5 3個抗病基因組合在江蘇省有重要應(yīng)用價值，這為抗病品種的科學(xué)布局、抗病育種及稻瘟病的綜合防控提供了重要科學(xué)依據(jù)。相關(guān)研究結(jié)果以“Pathogenicity and population structure analysis of Pyricularia oryzae in different districts of Jiangsu province, China”為題發(fā)表于植物病理學(xué)專業(yè)期刊Plant Pathology。

 

　　3.圍繞水稻穗頸瘟的發(fā)生機制研究取得重要進展。人們對稻瘟菌侵染水稻葉部的研究較多，但對穗部侵染機制的研究較少。通過研究不同侵染因素對穗頸瘟發(fā)生的影響，發(fā)現(xiàn)穗齡、溫度等因素對穗頸瘟的發(fā)生至關(guān)重要。研究結(jié)果不僅有助于改進穗頸瘟抗性評價方法，同時為稻瘟病菌穗期致病機制的研究奠定基礎(chǔ)。相關(guān)研究結(jié)果以“Effects of panicle development stage and temperature on rice panicle blast infection by Magnaporthe oryzae and visualization of its infection process”為題發(fā)表于植物病理學(xué)專業(yè)期刊Plant Pathology。

 

　　4. 評估了稻瘟病對稻瘟靈等主打藥劑的抗藥性。與省植保站等單位合作，開展了我省稻瘟病菌對稻瘟靈的抗藥性長期監(jiān)測，研究發(fā)現(xiàn)2019年全省稻瘟病菌對稻瘟靈的抗性頻率為12.9%。這些稻瘟靈抗藥性菌株的抗性水平在3.6~5.0之間，均表現(xiàn)為低抗水平，且與嘧菌酯、咪鮮胺以及稻瘟酰胺均不存在交互抗性，目前稻瘟靈依然可以作為江蘇省防治稻瘟病的有效藥劑。相關(guān)研究結(jié)果以“江蘇省稻瘟病菌對稻瘟靈的抗藥性監(jiān)測及特性分析”為題發(fā)表于植物病理學(xué)專業(yè)期刊《植物病理學(xué)報》。

 

　　以上研究得到了國家重點研發(fā)計劃（2016YFD0300706）、國家自然科學(xué)基金（31861143011和31601592）、江蘇省農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新資金（CX[19]1008）等項目的資助；團隊成員杜艷博士、齊中強博士和潘夏艷博士分別為第一作者，劉永鋒研究員為通訊作者。

 

　　相關(guān)論文鏈接如下：

 

　　https://sfamjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/1462-2920.15678;

 

　　https://bsppjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1111/ppa.13283;

 

　　https://bsppjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/ppa.13386;

 

　　https://kns.cnki.net/kcms/detail/11.2184.Q.20210610.0906.001.html