我院植物病理学博士研究生研究揭示了稻瘟病菌群体遗传新特征

  发布时间: 2018-03-23   信息员:   

稻瘟病菌(Pyricularia oryzae syn. Magnaporthe oryzae)能侵染水稻引致稻瘟病,每年都给世界水稻生产造成严重损失。但是稻瘟病菌群体复杂多样,毒性变异迅速,致使一个新的水稻抗瘟品种往往种植3-5年后就失去抗性,使得该病害防控十分棘手。因此,研究明确稻瘟病菌群体遗传多样性特点及其产生机制十分重要,也是制定稻瘟病生态防控策略的理论基础。近日,国际知名期刊The ISME Journal在线发表了福建农林大学闽台作物有害生物生态防控国家重点实验室王宗华研究组的研究论文“Population genomic analysis of the rice blast fungus reveals specific events associated with expansion of three main clades”https://www.nature.com/articles/s41396-018-0100-6

该研究首次利用群体基因组学的方法对来自中国和其他国家、地区的100个稻瘟病菌田间菌株全基因组SNP位点进行分析,并构建系统发育进化树,结果发现这些菌株可以划分为3亚群,每个亚群在世界各地均有不同程度的分布,暗示聚类结果与菌株来源地无关(图1);但进一步研究发现这些菌株的聚类结果与其交配型密切相关,其中Clade 1包含Mat 1-1Mat1-2两种交配型,Clade 2仅包含Mat1-2Clade 3则仅包含Mat1-1。结果还发现水稻宿主不同(籼稻和粳稻)可能是导致Clade 2Clade 3 群体交配型单一化的主要驱动力。研究结果将为不同地区稻瘟病菌群体特征研究并有针对性地进行水稻抗瘟育种和品种布局利用提供理论依据。

该研究是由福建农林大学、台湾大学、闽江学院和美国德州农工大学20多位师生多年合作完成的。福建农林大学植保学院植物病理学专业博士研究生钟振晖、陈美莲为共同第一作者,福建农林大学王宗华和Justice Norvienyeku、美国德州农工大学Daniel J. Ebbole和台湾大学沈伟强教授为共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金海峡联合基金、国家重点研发项目等多个项目的资助。

  

1 稻瘟病菌田间群体聚类分析。a,基于SNP的田间菌株进化树;b,田间菌株的结构分析;c,田间菌株的主成分分析;d,田间菌株的地理位置。