摘要
水稻是世界上重要的粮食作物之一,由水稻黄单胞菌致病变种(Xanthomonas oryzae pv.oryzae)引起的白叶枯病是水稻主要细菌病害。受侵染的水稻一般减产20%-30%,严重时达到50%,同时使米质松脆,种子发芽率降低,造成巨大损失。因此,水稻白叶枯病被列为我国重要检疫病害。挖掘水稻白叶枯病抗性基因并及早检测种子上的病原菌,对于诊断和防治该病害具有重要意义。 挖掘水稻白叶枯抗性基因,培育水稻白叶枯抗性品种,对于水稻安全生产具有重要意义,目前已鉴定出的水稻白叶枯病抗性基因有39个,其中已定位的白叶枯病抗性基因有28个,其中20个为显性基因,已克隆的有10个,分别为:Xa1,xa5,xa8,Xa10,xa13,a21,Xa23,xa25,Xa3/Xa26和Xa27。本研究使用了五个水稻白叶枯致病小种,采用剪叶法对240份水稻自然群体植株进行田间接种,20天后调查表型,统计发病情况,发现其中来自菲律宾的水稻白叶枯致病小种PXO99致病力最强,240份水稻自然群体中对三种及以上小种表现出高抗或中抗的品种34份,并将这些材料按照地区来源和类型进行分类,发现15份抗性材料来源于亚洲地区,占比为44%,34份材料中26份材料属于粳稻,占比为76%。通过GWAS定位水稻白叶枯抗性位点,共获得与水稻白叶枯抗性紧密关联的SNP277个,其中已报道的抗性位点12个,进一步对这些位点前后200kb区间进行候选基因预测,共获得141个候选基因。 环介导等温扩增(Loop-mediated isothermal amplification,LAMP)技术是一种新型的检测方法,整个过程在恒温(60-65℃)的条件下进行,比常规PCR技术具有更高的特异性和灵敏性,且耗时短,可在30-60min扩增109-1010的数量级。本研究以LAMP技术为基础,对水稻白叶枯病菌基因组中差向异构酶基因(AF169031)的一段序列设计特异性引物,建立了LAMP快速检测体系,随后对此体系的通用性、特异性、灵敏度三个技术指标进行测试,均符合预期要求。运用本研究设计的LAMP检测体系对水稻种子中携带的水稻白叶枯病菌进行检测,结果显示本体系可以成功检测出水稻种子中的白叶枯病菌。本方法方便快捷,对仪器要求低,为水稻白叶枯病防治提供了一种可靠的检测方法。