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黑龙江省稻瘟病菌无毒基因AVR-Pib、AVR-Pik和AvrPiz-t的检测与分析 被引量：8
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作者 孟峰 张亚玲 +2 位作者 靳学慧 张晓玉 姜军 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第23期4262-4273,共12页
【目的】检测黑龙江省稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)无毒基因AVR-Pib、AVR-Pik和AvrPiz-t在不同地区、年份间流行菌株的分布情况与变异机制,了解其等位基因的致病表型,为黑龙江省抗瘟品种布局提供参考依据。【方法】利用NCBI中公布的无... 【目的】检测黑龙江省稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)无毒基因AVR-Pib、AVR-Pik和AvrPiz-t在不同地区、年份间流行菌株的分布情况与变异机制,了解其等位基因的致病表型,为黑龙江省抗瘟品种布局提供参考依据。【方法】利用NCBI中公布的无毒基因序列对3个无毒基因AVR-Pib、AVR-Pik和AvrPiz-t的基因全长和编码序列(coding sequence,CDS)分别设计特异性引物,将2016年和2017年采自黑龙江省不同地区335个稻瘟病菌单孢分离菌株的DNA进行PCR扩增,通过琼脂糖凝胶电泳检测分析,并挑选不同带型和不同地区代表菌株的PCR产物进行测序。测序结果与相应无毒基因序列进行碱基与氨基酸序列的比较分析,并利用水稻抗性单基因系,对不同变异类型的稻瘟病菌菌株进行致病型测定。【结果】在PCR电泳检测中AVR-Pib、AVR-Pik和AvrPiz-t均出现特异性条带,说明这3个无毒基因在黑龙江省均有分布,并以不同分布频率与突变类型出现。3个无毒基因平均扩增频率分别为75.52%、87.16%和85.67%。其中AVR-Pib通过电泳检测与PCR产物测序检测出4种带型(无带、高带、中高带与低带)和5种变异类型AVR-Pib(1-1、1-2、2、3、3-1),基因型AVR-Pib-1-1、AVR-Pib-1-2、AVR-Pib-2和AVR-Pib-3-1为新发现的变异类型,其中基因型AVR-Pib-1-1和AVR-Pib-1-2均为转座子Pot2的插入,但插入位点不同;基因型AVR-Pib-2在阅读框上游存在小片段的插入;基因型AVR-Pib-3-1碱基序列与原序列比对有4处差异,即32(C/G)35(T/A)36(T/A)38(T/A),导致氨基酸翻译提前终止。对检测到的5种等位基因型进行致病型测定,分析发现除正常基因型AVR-Pib-3外,其他变异基因型无毒功能均已丧失。而AVR-Pik经PCR产物测序检测出7种等位基因型,AVR-Pik(D、A、B、C、E、F、F2),碱基序列的变化均导致氨基酸错义突变,7种等位基因型均已见报道。无毒基因AvrPiz-t通过电泳检测和PCR产物测序分析,发现2种带型(高带和正常带型)与4种基因型AvrPiz-t(A、B、C、D),其中AvrPiz-t-A为正常基因型;基因型AvrPiz-t-B在191位处有碱基A的插入,导致氨基酸翻译提前终止;基因型AvrPiz-t-C为新发现的等位基因型,其特点在于与A类型存在17(T/C)和19位处碱基C的插入,发生移码突变翻译提前终止;高带型对应的无毒基因型AvrPiz-t-D经测序验证为Pot3转座子的插入。4种基因型菌株分别接种水稻单基因系发现,AvrPiz-t-A可以被Piz-t识别表现无毒,AvrPiz-t(B、C、D)均不能被Piz-t所识别而表现为有毒性。【结论】黑龙江省稻瘟病菌无毒基因AVR-Pib、AVR-Pik和AvrPiz-t分布较为广泛,且变异类型丰富,研究结果可为选育和推广携带相应抗病基因的水稻品种提供参考。 展开更多
关键词 黑龙江省 稻瘟病菌 无毒基因 AVR-Pib avr-pik AvrPiz-t
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稻瘟病菌无毒基因AVR-Pik一个新单倍型的功能鉴定
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作者 郭嘉媛 黄健强 +2 位作者 吴亦灵 洪永河 陈晓峰 《福建农业科技》 CAS 2022年第3期7-12,共6页
稻瘟病菌无毒基因的变异会导致水稻抗病品种丧失抗性,因此,稻瘟病菌无毒基因变异机制的研究对于水稻抗病育种及抗病品种合理布局具有重要指导意义。为了更加全面地了解稻瘟病菌无毒基因AVR-Pik的变异机制,对课题组前期获得的来自全国各... 稻瘟病菌无毒基因的变异会导致水稻抗病品种丧失抗性,因此,稻瘟病菌无毒基因变异机制的研究对于水稻抗病育种及抗病品种合理布局具有重要指导意义。为了更加全面地了解稻瘟病菌无毒基因AVR-Pik的变异机制,对课题组前期获得的来自全国各地100多株稻瘟病菌田间菌株中AVR-Pik位点的突变进行分析,发现了一个新单倍型AVR-PikG,其编码产物含有一个未见报道的点突变M58I。进一步的功能鉴定结果显示,表达Avr-PikG的稻瘟病菌菌株对所有供试Pik单基因系水稻均有毒,而表达Avr-PikD^(M58I)的菌株则对所有供试Pik单基因系水稻无毒,表明目前所有已知Pik等位基因的编码产物均无法识别新单倍型Avr-PikG,而Avr-PikG所含点突变M58I可能与其成功逃避抗病蛋白识别无关。 展开更多
关键词 稻瘟病菌 无毒基因avr-pik 新单倍型 毒性分析
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