通过对 Bipolaris sorokiniana 中微卫星的基因组范围比较分析，研究小麦多样性及斑点枯病诊断的方法

《World Journal of Microbiology and Biotechnology》：Genome wide comparative analysis of microsatellites in Bipolaris sorokiniana for diversity analysis and spot blotch disease diagnosis in wheat

小麦赤霉病菌Bipolaris sorokiniana基因组中微卫星（SSR）标记的分布特征及特异性诊断方法研究。通过分析9个公开全基因组数据，发现WAI2406基因组SSR最多（5617个），且SSR分布与基因组大小和GC含量无关。评估50个SSR标记，13个多态性标记成功将30个菌株分为2个遗传群。BS1011位点单态且特异性强，开发出检测限低至0.001 ng/μl的qPCR诊断方法，经9种小麦材料和4个生育期验证，可有效检测真菌生物量。

　　

摘要

Bipolaris sorokiniana（简称BS）是导致小麦出现斑点病（Spot Blotch，简称SB）的病原菌，对全球小麦生产构成了重大威胁。尽管该病原菌在农业上具有重要意义，但针对其微卫星（SSR）的基因组范围研究仍然十分有限，尤其是在遗传多样性和诊断应用方面。本研究首次对九种公开可用的Bipolaris sorokiniana全基因组序列（BS112、BRIP10943a、BRIP27492a、WAI2411、WAI2406、ND90Pr、ND93-1、Sacc. Shoemaker和Yt-6）中的微卫星进行了全基因组比较分析，旨在探讨这些微卫星在小麦多样性分析及斑点病诊断中的应用。其中，WAI2406基因组的微卫星数量最多（5617个），其次是WAI2411（5290个）和BRIP27492a（3878个）。研究未发现微卫星分布与基因组大小或GC含量之间存在显著相关性。在评估的50个SSR标记中，有13个多态性标记产生了39个等位基因，并成功将30个B. sorokiniana分离株分为两个不同的簇，这一结果也得到了群体结构分析的支持。有趣的是，其中一个SSR位点BS1011被确定为单态的，且仅存在于B. sorokiniana中。为此位点设计的引物对BS1011F/BS1011R能够在所有测试的真菌分离株中稳定扩增出150 bp的片段。随后，这一位点被用于开发出一种高灵敏度的qPCR检测方法，该方法能够检测到样品中低至0.001 ng μl?1的B. sorokiniana DNA。该检测方法在九种小麦基因型和四个不同生长阶段均得到了验证，并且还能定量自然感染小麦样本中的真菌生物量，证明了其在早期检测方面的可靠性。总体而言，本研究为B. sorokiniana的微卫星特征提供了新的信息，并引入了一种可靠的分子诊断方法，为小麦斑点病的早期检测和有效控制提供了有力工具。