菲律宾稻黄单胞菌（Xanthomonas oryzae pv. oryzae）的种群多样性及毒力分析及其对水稻抗性育种的意义

《Euphytica》：Analysis of population diversity and virulence of Xanthomonas oryzae pv. oryzae in the Philippines and its implications for rice resistance breeding

　　

摘要

由黄单胞菌(Oryzae致病变种)Xanthomonas oryzae（简称Xoo）引起的细菌性叶枯病（BLB）仍然是菲律宾水稻生产面临的一个持续威胁，该病害可使水稻产量减少多达50%。了解流行Xoo菌株的单倍型及其致病型多样性对于培育和推广抗病水稻品种至关重要。本研究通过分析2016年至2018年间从菲律宾12个主要水稻种植区20个省份采集的142株Xoo分离株，建立了全面的遗传和致病特性基础数据。利用转座酶基因(tnpA)序列进行分析后，发现了12种单倍型，其中一种单倍型占主导地位且分布广泛。菌株间的遗传差异较为温和，表明Xoo菌株间的分化程度有限。基于40个单核苷酸多态性(SNP)标记对菌株进行分类，共确定了6个Xoo菌群，其中AXoo12菌株在所有采样区域中最为普遍，这表明其可作为病原体监测和抗性筛选的主要目标。对63株代表性分离株进行毒力评估，发现它们属于10个不同的致病型组，表明菲律宾的Xoo菌群具有显著的致病多样性。在所研究的抗性基因中，Xa7的抗性频率最高（50.79%），其次是xa5（41.27%）和Xa21（36.51%）。这表明虽然Xa7仍是针对菲律宾Xoo菌群的有效抗性基因，但其抗性效果较为中等，因此需要探索基因叠加策略以实现更广泛和持久的抗性。总体而言，本研究为菲律宾Xoo的遗传和致病特征提供了宝贵信息，为抗性基因的选择提供了基础依据，并为优化抗病水稻品种的推广以改善该国细菌性叶枯病的管理提供了有益的见解。