重要作物病原菌的群体遗传结构及其变异机制研究

地区:上海市 宝山区

关键词:福建农林大学;福建省农业科学院植物保护研究所

成果类型:其它

成果领域:生物与新医药

成果编号:A2021061000006019

成果描述:

该项目属于农业领域的植物病理学科。作物病害的发生和流行是作物与病原菌群体互作的结果,病菌的群体结构组成与演化直接影响该病害的发生和流行,了解病原菌的群体结构及演化特点是控制植物病害的基础,所以要对作物病害进行有效防治,就必须深入了解其群体结构及毒性变异的机制。该研究在国家自然科学基金、福建省杰出青年基金及福建省教育厅科研基金等项目持续支持下,围绕作物病害防控中病原菌群体结构及变异机制的关键环节,即病原菌群体遗传结构及演变规律、无毒基因变异特点及病菌毒性变异与进化机制等重要科学问题开展深入系统研究,取得了如下研究成果:阐明了重要作物病原菌群体遗传结构及其演变规律。明确了稻瘟病菌、马铃薯晚疫病菌、大豆疫霉菌的优势遗传谱系、抗药性水平、毒力组成及对抗病基因的毒性频率等群体结构的特点,并揭示了这些病菌群体遗传结构的时空动态演变规律,对病害防控提供重要指导。定位及克隆了稻瘟病菌无毒基因,并揭示了无毒基因变异及进化机制。标记定位了稻瘟病菌无毒基因Avr-Pit、Avr-Pia和AvrPiz-t及具有种间特异性的无毒基因PRE1,并克隆了其中的无毒基因AvrPiz-t;揭示了稻瘟病菌无毒基因AvrPiz-t、马铃薯晚疫病菌无毒基因Avr3a及大豆疫霉菌无毒基因Avr3b与Avr4/6的变异特点及进化机制,为深入认识病菌群体演变规律和毒性变异特点奠定了基础。揭示了重要作物病原菌的适应性、毒性变异及进化机制。首次应用标记释放回捕技术、数量性状与分子标记遗传分化对比(QST/GST)技术揭示了马铃薯晚疫病菌与小麦叶枯病菌不同基因型菌株在群体中的生存和竞争能力;创建开发了估算群体遗传和生物进化参数的方法,揭示了毒性变异特点及基因重组、遗传迁移、自然选择等机制在病菌群体演变中的作用,为病害可持续控制提供理论指导。该项目共发表学术论文87篇,其中SCI收录36篇,论文被他人引用1246次。其中8篇代表性论文在国内外有较大影响,已被国际著名杂志Nature Reviews Microbiology、Trends in Biotechnology等期刊他引178次,单篇最高他引91次,得到了学术界的广泛认可。研究成果被国际同行应用并成功克隆无毒基因;研究成果也被Cell press出版的特刊《Spotlight on China》(聚焦中国)评选为进化理论在农业领域的应用和中国植物科学领域研究亮点。项目完成人连续3年受邀为国际植物病理学界顶级期刊Annual Review of Phytopathology和Trends in Plant Science上撰文综述3篇,应邀在国际重要学术会议上做专题报告8次,主办福州国际植物病理学论坛3次;1人次入选“闽江学者”特聘教授,1人次入选“金山学者”特聘教授,1人次获福建省杰出青年基金,2人担任4种SCI期刊编委。
需求匹配