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水稻(Oryza sativa L.)是我国重要的粮食作物,在生产过程中常常会遭受到稻瘟病的严重为害,减产十分严重,并且由于稻瘟病菌[Magnaporthe oryzae(Hebert)Barr.]生理小种容易发生变异,导致水稻品种抗病性丧失。因此,对稻瘟病菌生理小种进行鉴定有利于抗病育种工作的开展。另外,研发一种快速、便捷、特异性强、灵敏度高的稻瘟病菌检测技术,能够为稻瘟病的早期诊断提供技术支持,从而为稻瘟病的科学防控提供决策依据。因此,本研究开展了以下两方面的工作:1.对采集自南繁区的水稻稻瘟病菌进行生理小种鉴定;2.建立稻瘟病菌的环介导等温扩增(LAMP)检测技术体系,并研制稻瘟病菌的快速检测试剂盒,为稻瘟病的早期诊断提供技术支持。现将主要研究结果报道如下。1.以我国7个稻瘟病菌生理小种鉴别水稻品种为材料,参照全国水稻联合试验小组对稻瘟病菌生理小种的鉴定方法,对采集自我国南繁区3个市县的稻瘟病菌进行了生理小种鉴定。结果表明:南繁区的稻瘟病菌存在5个种群和29个生理小种,其中ZC为优势种群。并且一个地区中稻瘟病菌的生理小种多样,不同地区中稻瘟病菌的生理小种也具有多样性。具体表现为:三亚地区的稻瘟病菌存在4个种群和9个生理小种,保亭地区4个种群和10个生理小种,乐东地区4个种群和10个生理小种。上述3个地区的生理小种比例分别占全部生理小种的31%、34.5%和34.5%。2.基于稻瘟病菌的Acr1基因序列,设计了特异性引物,建立并优化了稻瘟病菌可视化环介导等温扩增(LAMP)检测技术体系。在该检测体系中,最适的MgSO4浓度为0.5 mmol/L,最适的甜菜碱浓度为4 mmol/L;扩增目的基因的反应过程在65℃下扩增60 min后,移至80℃下10 min以灭活Bst DNA聚合酶而终止反应即可。随后使用优化后的体系进行特异性和灵敏度的试验。LAMP及常规PCR检测均只对稻瘟病菌呈阳性反应,而对其他对照病原菌以及无菌水空白对照的反应均呈阴性,表明所设计的引物无论是在常规PCR还是在LAMP反应中均具有良好的特异性。并且通过以10倍梯度稀释(10 ng/μL0.1 fg/μL)的稻瘟病菌DNA作为灵敏度检测模板,结果表明,LAMP扩增的灵敏度为1 fg/μL,而常规PCR扩增灵敏度为100 pg/μL,所以LAMP的灵敏度是常规PCR的105倍。利用PCR和LAMP技术对采集自南繁区各地的水稻种子样品进行稻瘟病菌的检测,结果表明,LAMP技术能够检测出PCR不能检测的下限。因此,LAMP技术能够为稻瘟病菌的早期检测、带病稻种的发现提供技术支持,为抗病育种的材料筛选提供了更加有效更加快捷的手段。以上LAMP结果通过添加1μLSYBR Green I染料观察颜色变化以及1%琼脂糖凝胶电泳是否有梯形条带判定。综上所述,本研究为南繁区稻瘟病菌生理小种动态变化提供了重要的理论参考基础,为稻瘟病的早期诊断提供了一种新的快速、便捷、特异和灵敏的LAMP检测技术,适合用于基层部门和田间检测使用。