稻瘟病菌无毒基因AVR-Pita1在云南稻区田间菌株中的变异及进化机制

稻瘟病是全世界最具毁灭性的病害之一，严重威胁着世界水稻产量的稳定。全世界每年由稻瘟病造成的水稻产量损失在10-30%。新毒性小种的产生是导致水稻抗病性丧失的主要原因。为了全面地了解在自然条件下稻瘟病菌无毒基因AVR-Pita1的变异及其进化机理，在云南省不同生态区收集的稻瘟病菌株中选择出500个代表菌株，利用AVR-Pita1基因的特异标记对田间菌株中AVR-Pita1基因的分布进行分子检测，并通过测序对AVR-Pita1的序列结构进行分析，明确田间稻瘟菌群体中AVR-Pita1的变异方式；并分析各菌株AVR-Pita1基因的变异及其对持有Pita基因的水稻品种的毒性之间的对应关系，阐明在自然环境中无毒基因AVR-Pita1的进化机制；对稻瘟病菌群体遗传结构进行研究，分析AVR-Pita1的变异与遗传结构组成之间的相互关系，为稻瘟病的防控和水稻抗性育种提供理论依据。

稻瘟病是全世界为害最严重的水稻真菌病害之一，为明确具有重要价值的水稻抗性基因Pita对稻瘟病抗性的有效性及持久性，本研究通过分子技术和接种鉴定对稻瘟病菌无毒基因AVR-Pita1在云南不同稻区稻瘟病菌群体中的变异及进化机制进行了研究，取得以下结果：.利用AVR-Pita1标记对AVR-Pita1在云南稻瘟病菌群体中的分布进行PCR检测，初步明确了AVR-Pita1在云南稻区的分布特征；对AVR-Pita1的序列结构进行分析，发现了25个变异位点，揭示了田间稻瘟病菌群体中AVR-Pita1的变异形式；在60个菌株中鉴定到18个AVR-Pita1单倍型，编码13种新的AVR-Pita1变异型，其中的6个AVR-Pita1单倍型对Pi-ta有毒，表明AVR-Pita1通过碱基的替代从无毒进化为有毒，揭示了AVR-Pita1受到正向选择，AVR-Pita1的突变是导致水稻小种抗性丧失的原因；利用进化软件构建了AVR-Pita1进化树，发现AVR-Pita1在云南稻区主要有4个进化分枝，阐明了AVR-Pita1的进化机制。.通过DNA指纹图谱、交配型和致病性测定对云南省稻瘟病菌群体遗传结构的组成特征进行研究，发现云南稻瘟病菌群体具有丰富的遗传多样性，且具有区域性，明确了云南省稻瘟病菌群体遗传结构的主要组成特征。.对Pi-ta等4个水稻抗性基因在云南地方稻种中的分布进行检测，并用检测菌株进行鉴定，初步明确了这4个基因在云南地方稻种资源中的分布特征。.发表论文8篇（其中SCI收录3篇，核心期刊5篇），申请国家发明专利1项；项目主持人由副研究员晋升为研究员；被遴选为云南省中青年学术技术带头人后备人才；项目主持人获准2项国家自科学基金和1项云南省人才培养项目的资助。