研究探讨水稻纹枯病抗性鉴定体系的确立与遗传多样性

研究探讨水稻纹枯病抗性鉴定体系的确立与遗传多样性

计丹丹

（哈尔滨市阿城区农业综合行政执法大队   黑龙江  哈尔滨  150300）

摘  要：水稻是人民生活不可缺少的农作物，而水稻纹枯病的出现使得粮食大幅减产。目前，我国对于田间水稻纹枯病的研究技术还不能够达到国际先进水平。因此，本研究通过大量的实验方法与菌株鉴别技术，来确立并完善水稻纹枯病的抗性鉴定体系，希望能够明确纹枯病菌的遗传结构，从而防治病害。

关键词：水稻纹枯病；抗性鉴定；遗传多样性

田间水稻纹枯病的泛滥严重威胁着我国粮食的总体产量，在其发展的多年时间里，有很多科研人员研究其发病机理。随着人们对于纹枯病菌重视程度的提高，我们已了解其适宜的生长环境与病害发生程度的相关因素。但是，纹枯病菌的适应能力超强，容易大量繁殖，我国在水稻纹枯病抗性遗传方面的研究非常有限。本研究将从纹枯病菌入手，同时阐述病菌致病型的鉴定技术，希望能够为我国水稻种植提供帮助。

1.水稻纹枯病菌的相关探究

    要想确立并完善田间水稻纹枯病抗性鉴定体系，应该首先了解纹枯病菌的生长形态与致病机理。水稻纹枯病的病原菌为立枯丝核菌，其有性态为瓜王革菌，初生菌丝无色，分枝与主枝近于直角，分枝基部明显缢缩，距分枝不远处具分隔。通过相关的实验测定认为，水稻纹枯病菌菌丝细胞为多核，菌核由菌丝体交织纠结而成，开始的时候为乳白色，之后逐渐变黑，成熟之后具有粗糙的表面与坚固的保护层，可以让纹枯病菌抵抗严寒与恶劣的自然环境。对于纹枯病菌的多样性研究也是十分必要的，运用菌丝融合作为立枯丝核菌的种内分类与鉴定方法，能够最大限度地将各种融合群的遗传本质体现出来，有利于接下来的融合菌群与遗传菌群的关系研究，立枯丝核菌不同菌系间的菌丝生长速度、菌核形成所需时间、菌核多少等性状存在明显的差异，笔者通过大量的实验室研究并观察菌群在培养皿中的分布情况认为，纹枯病菌的培养性状可以分为中央分布、边缘分布与随机分布三种。

2.田间水稻纹枯病抗性鉴定体系的确立

2.1水稻纹枯病菌的致病型鉴定

分析植物致病的原因以及病菌的类型与分化方式能够有助于植物物种的抗性鉴定与品种杂交。尤其是对水稻种植而言，应该广泛地采取多种鉴定体系实现水稻纹枯病菌的致病型的鉴定，其中成株接种测定的方法最为常见，其优点是能够客观地分析出致病菌株的程度与扩展进度之间的关系，从而便于合理地分配水稻的种植空间。实验结果证实了纹枯病菌致病的多样性，表现为水稻不同面积的患病。事实上，致病菌株的数量呈现连续的分布界限，这也体现为致病能力的不同。还有一种方法就是稻杆离体接种法，就是将水稻置于实验室的特殊环境下。当然，这也要模拟水稻实际的生长环境，通过将患有纹枯病的稻杆与正常的水稻接种，组成新的稻杆后培养观察，从而探究纹枯病菌的致病类型。这种方法简单实用，但对于实验设备与技术要求较高，而我国大部分地区不能够实现全面推广。所以，目前我国对于田间水稻纹枯病菌的致病类型还没有全面的研究，建立完善的纹枯病抗性鉴定体系迫在眉睫。

2.2菌株与纹枯病抗性鉴定

由于田间水稻纹枯病的生长速度较其他的菌株生长迟缓，因此在选择致病菌株做实验的时候要收集不同的水稻做实验数据，为了建立水稻纹枯病抗性鉴定体系，最好选择生长三个月的水稻幼苗，水稻幼苗的抗性与致病性能够有统一的表现型。与此同时，完善的水稻纹枯病抗性鉴定系统需要相应的评价机制，这不仅有利于纹枯病害的防治，还有利于水稻纹枯病菌遗传工作的展开，相关的科研人员需要认真的工作态度与理想的鉴定方法。幸运的是，水稻纹枯病的抗性性状比较典型，也就是说，可以通过已感染病害的水稻来研制抗性更高的品种。可见，科学高效的资源评价机制至关重要，需要大量的实际经验与专业知识做基础，制定出符合我国国情的水稻纹枯病抗性鉴定体系。菌株与纹枯病抗性鉴定实验首先应该将菌株放在适宜的培养基中，当新的接种菌株培养完成后，再加入一定浓度的四环素，要保证避光的培养条件，温度不要超过三十摄氏度。最后，把新培养出的菌种放在另一种碱性培养基中使其继续繁殖一个星期，即得到我们要研究的菌丝团。需要注意的是，实验室模拟的是正常的田间环境，取样时选择被实验水稻的实际生长土壤，在其中注入消毒液，使得土壤底部有一定的预留空间，植株对纹枯病菌抗感表现的表型数据是将病斑生长高度除以幼苗底部到第一个叶领的高度的比率。实验证实，纹枯病菌不容易产生芽孢，因此很难确定致病菌株的数量与分布，以往的接种方法不能够有效防止周边菌株被传染，而且目前我国发现的水稻高抗品种价格昂贵，不能够大规模使用，还需要一套鉴别寄主之间细微差别的抗性鉴定技术。

3.水稻纹枯菌的遗传多样性研究

3.1水稻纹枯病菌的分子遗传

研究田间水稻纹枯病的遗传多样性具有十分重要的意义，尤其是菌群的遗传结构可以反映出遗传的变异类型及空间分布方式，其中包括菌株之间与菌株内部的研究、有性生殖与无性生殖的影响以及选择作用对于遗传变异的影响等，选择不同的病害防治方法在一定程度上影响着致病菌的遗传性状。同时，外界环境的改变也决定着变异的速度与程度。另一方面，对纹枯病菌进行遗传标记能够更方便实验数据的统计和分析，要随机扩增基因片段的多态性，引入目的基因进行核算复制，再通过扩增反应将纹枯病菌引物与核算模板配对，从而实现致病菌的人工繁殖，需要注意扩增的特异性以及退火温度的控制。水稻纹枯病菌的分子遗传是建立抗性鉴定系统的基础，应用核糖体限制菌核的融合，再分析同一融合群内的特征谱带数目。尽管纹枯病菌的分子遗传方法众多，但是各有利弊，应该根据实际情况选择使用，最大限度地避免实验偏差，提高菌株遗传准确性。

3.2菌株生物学指标与遗传多样性分析

纹枯病菌的致病能力与菌株的生长速度存在正相关，通过计算线性回归方程能够发现纹枯病菌的毒性与生殖能力之间的关系，通过实验数据的比较还不能够非常准确地确定纹枯病菌的生物学指标。但是，从中可以得出水稻纹枯病菌的生长速率以及致病力与 ISSR 遗传聚类组群的相关性不明显。我国种植水稻的地域极为广阔，不同地区由于环境因素与种植方法的不同，使得水稻纹枯病的遗传基因出现多样性。南方地区水稻纹枯病的发病就较为迅速，且波及范围大，而北方地区的水稻种植虽然面积较南方小。但是，纹枯病的遗传性状较为稳定，不容易出现大范围的爆发。那么，如何鉴定纹枯病菌的致病力，采用谷物接菌法接菌鉴定不同地理来源菌株的致病力，结果表明不同地理来源以及同一地理来源不同菌株的致病力差异明显。

4.结语

综上所述，本研究对如何建立与完善田间水稻纹枯病抗性的鉴定系统进行了阐述，强调了研究纹枯病菌遗传多样性的重要意义。同时，对于水稻等寄主的协同进化研究成为分析区域分化群体特征的依据。尽管目前许多学者对纹枯病菌展开研究，但尚未确定统一的实验鉴定体系。如何采用正确的实验方法获取尽可能可靠的实验数据是研究工作成败的关键，也是今后值得重视的课题。希望通过研究水稻纹枯病菌遗传结果的变化，能够对水稻病虫害的防治提供一定的帮助。

参考文献

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