针对稻瘟病菌的变异和水稻品种抗性"丧失"这一核心问题,利用常规的致病性鉴定技术和现代分子生物学手段,从群体遗传、基因型和基因3个层次较为系统、深入地研究稻瘟病菌群体致病性遗传结构的基本特征与动态变化,病原菌株(小种)致病性变异的遗传基础与分子机制,以及寄主(抗性基因)-病原菌(非致病性基因)群体相互作用及其动态规律,进而探讨稻瘟病菌优势小种的形成条件及其调控技术。这不仅有助于从根本上揭示稻瘟病菌致病性变异与稻瘟病发生、演替规律,也将为科学制定稻瘟病防治策略,建立高效的稻瘟病防治体系,持续有效地控制稻瘟病提供重要的理论依据。
本项目组建了一套由12个单基因系或近等基因系组成的适合于我国主要稻区应用的稻瘟病菌生理小种(致病型)单基因鉴别体系,并将10个代表性稻区的860个菌株划分为388个致病型,基本明确了各稻区病原菌群体致病型的结构特征。建立了596个稻瘟病菌株的rep-PCR DNA指纹图谱,确认SSR难以满足病原菌群体遗传结构研究的需要。获得了与Avr-Pikm、Avr-Pikm、Avr-Pi1、Avr-Pi2和Avr-Pi4a等5个非致病性基因连锁的分子标记,为相关基因的克隆奠定了基础。获得了300,000个稻瘟病菌T-DNA插入转化子,它们可以覆盖稻瘟病菌基因组2倍以上。获得了一批形态、生长发育和致病性等性状的突变体,明确了15个突变体的T-DNA插入位点。克隆了1个产孢量稳定减少突变体的突变基因和1个致病性增强的突变体的突变基因,并进行了功能分析。探讨了病原菌和水稻品种互作过程中的病菌致病性适应性变异规律,提出了预测稻瘟病菌优势小种形成的方法。所有以上研究结果,为探讨和揭示稻瘟病菌致病性变异及稻瘟病发生、演替规律奠定了良好基础。