中文摘要
近年来,由于马铃薯晚疫病菌A2交配型菌株在我国广泛出现,导致抗病品种迅速失去抗性,晚疫病再度流行。目前该病的防治主要依靠化学药剂。烯酰吗啉、异丙菌胺、苯酰菌胺等杀菌剂在生产上被广泛使用,且使用多年仍未见抗药性报道。但前期研究表明,卵菌对这类杀菌剂的抗药性由隐性基因控制。如果田间存在有性生殖,病原菌也容易对其产生抗药性。A2交配型的出现并流行使晚疫病菌在田间能进行有性生殖,这无疑会增加马铃薯晚疫病菌对杀菌剂产生抗药性的风险。因此,该项目拟以已知作用机制的杀菌剂苯酰菌胺为靶标,研究A2交配型的流行对马铃薯晚疫病菌抗药性风险的影响及隐性基因控制的抗药性的遗传、生化和分子机制。该研究将对杀菌剂的合理使用及延缓抗药性的产生具有重要意义;同时可以填补国际上关于卵菌中隐性基因控制的抗药性机制方面的研究空白,提升我国在国际杀菌剂抗药性研究领域的地位;还可以为卵菌抗药性风险评估体系的建立和完善提供理论指导。
结题摘要
项目研究了马铃薯晚疫病菌及辣椒疫霉菌、恶疫霉菌和大豆疫霉菌群体对苯酰菌胺的敏感性、抗药性风险及抗性遗传和分子机制。四种疫霉菌群体对苯酰菌胺均具有很高的敏感性。抗性风险研究表明,马铃薯晚疫病菌、辣椒疫霉菌和恶疫霉菌通过药剂驯化和紫外线诱导后仅获得对苯酰菌胺产生低抗水平突变体,而大豆疫霉菌确能产生高抗药性突变体。抗性机制研究表明,低抗突变体中苯酰菌胺靶标β-tubulin基因均未发生突变,而是由于系列代谢解毒酶和跨膜运输体的过量表达引起。遗传研究表明,这些低抗药性由隐性基因控制,当其中一个基因为隐性纯合时即表现抗性。自然敏感群体中也存在这两个隐性基因的杂合体。因此,马铃薯晚疫病菌A2交配型流行导致的有性生殖会增加由隐性基因控制的低抗菌株产生的风险。大豆疫霉菌对苯酰菌胺的高抗药性为β-tubulin基因氨基酸序列239位的C突变为S所致,突变基因的显隐性还待进一步确证。该研究在国内首次建立了马铃薯晚疫病菌等四种重要疫霉菌对苯酰菌胺的敏感基线,在国际上首次筛选获得对苯酰菌胺产生不同抗性水平的突变体,明确了不同疫霉菌可以形成不同抗性机制应对苯酰菌胺的毒性,有性生殖的发生会增加抗性风险。
