论文部分内容阅读
水稻白叶枯病(Xanthomonas oiyzae pv.oiyzae,简称Xoo)是水稻种植区的世界性病害,尤其以亚洲稻区发生最重,是我国为水稻的三大病害之一。研究病原菌群体遗传结构将有助于筹划育种策略以及合理的安排抗性品种的种植布局,从而使该病害的发生控制在适度的水平。应用分子标记技术可以较好的从基因水平揭示种群间个体的差异,这方面的研究报道很多。目前,用于对Xoo基因分型的分子标记技术主要有限制性片段长度多态性(Restriction Fragment Length Polymorphism, RFLP)、随机扩增多态性(Random Amplified Ploymorphic DNA, RAPD)、插入序列PCR法(IS-PCR)、重复序列PCR法(Rep-PCR)等,但这些方法均存在一些不足,如分辨率低、重复性差、技术要求高等。近年来随着许多物种的全基因组序列测序工作的完成,以此为基础的多位点可变数目串联重复序列分析(Multiple-Locus Variable-numbertandem-repeat Analysis, MLVA)逐渐被广泛应用于各物种的基因分型研究中。本研究应用MLVA基因分型方法取得的主要结果如下:1.本研究采用Tandem Repeats Finder software(TRF)软件在2-7-7-50策略下对三株测序菌株PXO99A、KACC10331、MAFF311018的全基因组序列进行分析,分别得到了421、389、393个可变串联重复序列位点(Variable Number of Tandem Repeat, VNTR)。通过人工筛选比对这些位点,发现了只有重复单元TR1在该三株菌株中的重复数分别为9.6、20.6、13.6,表现出了重复次数的多态性。对人工筛选出的VNTR位点设计引物,通过现实模板菌株的PCR扩增、PCR扩增产物测序分析,最终确立7个VNTR位点用以构建水稻白叶枯菌的MLVA基因分型体系。2.应用构建的该MLVA基因分型体系对湖北7地区的158株白叶枯菌进行MLVA分型实验,结果显示,TR1位点的多态性较好(h>0.58),其他6个位点多态性呈中等程度(0.10≤h≤0.58)。MLVA分型体系将湖北7地区的158株白叶枯菌株分为31个基因型,在70%相似水平上,可分为10簇,其中A簇共96株,占菌株总数的60.76%,说明该簇为湖北稻区白叶枯菌的主要簇群,其他各簇所占菌株总数比例较低。各地区菌株在簇群的分布上,宜昌地区的菌株构成最为复杂,在8个簇群均有分布,而某些地区的菌株有一定的地理特属性,如F簇只有来自宜昌的两个菌株YC5、YC6.用MLVA分型结果和rep-PCR的ERIC引物分型结果进行比较,ERIC引物可将湖北稻区的白叶枯菌株分为26种谱型,表明MLVA分型在分辨能力上优于ERIC引物,而在成簇表现上,ERIC引物在70%相似水平上可成11簇,且有两个主力簇群,成簇上ERIC更佳。综上所述,本研究构建的MLVA基因分型体系具有较好的分型能力,寻求更多具有多态性的VNTR的位点,以优化VNTR位点的组合,进一步提高分型能力的准确性和可靠性,有待今后逐步完善。