SSR Analysis of Population Genetic Structure of Magnaporthe oryzae from Different Rice-growing Regions in Yunnan

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2022-0399

Abstract

Abstract:

In order to understand the population genetic structure of Magnaporthe oryzae, total genomic DNA of 125 strains of M. oryzae collected from upland rice, indica paddy rice and japonica paddy rice growing regions in 13 prefectures of Yunnan Province during 2007-2013 was amplified and analyzed by PCR with thirteen SSR markers. A total of 128 alleles were detected by 13 pairs of primers. Cluster analysis showed that the 125 tested strains could be divided into 29 genetic genealogies when the similarity coefficient was 0.57. The dominant genealogy YN02 contained 39 strains, accounting for 31.20% of total strains, the secondary dominant genealogy YN08 contained 15 strains, accounting for 12.00% of the total strains, and the other 71 strains belonged to 27 genealogies. The results showed that there were both dominant genealogy and small genealogy with more genetic diversity in Yunnan, indicating rich genetic diversity of M. oryzae population. Comparison of the genealogical frequencies of the strains from different rice growing regions showed that the genealogical frequencies of strains from upland rice, japonica rice and indica rice growing regions were 65.52%, 27.59% and 13.79%, respectively, indicating that the genetic structure of the strains in upland rice growing region was more complex than that in japonica and indica rice growing regions. Therefore, diversified rice varieties should be planted in the regions where there are few genealogies and dominant genealogies, and this practice is conducive to the stabilizing selection of rice blast population and reducing the risk of disease epidemic.

Key words: Oryza sativa L., Magnaporthe oryzae, SSR markers, genetic structure, genealogy

LIU Shufang, ZHANG Xianwen, DONG Liying, LIU Pei, TIAN Weikui, ZHOU Wumin, YANG Qinzhong. SSR Analysis of Population Genetic Structure of Magnaporthe oryzae from Different Rice-growing Regions in Yunnan[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2023, 39(12): 123-130.

Figures/Tables 3

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引物名称	前引物	后引物	片段大小/bp	等位基因数量
引物名称	前引物	后引物	片段大小/bp	全部稻区	粳稻区	籼稻区	陆稻区
Pyrms 43B	(NED)-GGGAATCTTGGCCATTAACC	CTTGATTGGTGGTGGTGTTG	300~360	18	11	8	7
Pyrms 63	(NED)-TTGGGATCTTCGGTAAGACG	GCCGACAAGACACTGAATGA	149~177	8	3	2	8
Pyrms 37	(NED)-ACCCTACCCCCACTCATTTC	AGGATCAGCCAATGCCAAGT	188~278	4	2	2	4
Pyrms 319	(NED)-TAAGACCACTGGCGGAATCT	GGCTTTGTCTGGTTGTACGG	283~292	2	2	2	2
Pyrms 657	(VIC)-ATCAGTCGAACCCACAAAGC	ATGTGTGGACGAACCAGTCC	161~171	3	3	3	2
Pyrms427	(VIC)-CTGTCACCACAACCAAGACG	TTGCCCTGATTTGTCAGTCA	196~242	11	6	6	8
Pyrms 607	(VIC)-CCCAAGCTCCATAATACGCTAC	TCCGAGACTCTTTGGATAGCAC	271~302	9	6	3	6
Pyrms 409	(FAM)-TCCCAGTACTTGCCCATCTC	CTCCGATTCATGGCACACAC	300~310	20	9	7	13
Pyrms 233	(FAM)-TGAGATGGACCGCATGATTA	TTGATGGCAGAGACATGAGC	239~283	7	5	3	4
Pyrms 47	(FAM)-TCACATTTGCTTGCTGGAGT	AGACAGGGTTGACGGCTAAA	156~195	8	3	5	7
Pyrms 77B	(PET)-AGGCTCTCTGCCTACGAAGT	GCTTTCGGCAAGCCTAATC	200~220	10	4	2	8
Pyrms 83B	(PET)-GTCTGCCTCGACTCCTTCAC	GCAAAGTTGTTTGAGCAAGG	95~130	4	3	1	4
Pyrms 99B	(PET)-CTAATTGCGGCTTAGGGTCA	TCGGGAGATAATCGGCCTAC	240~270	24	8	6	15

引物名称	前引物	后引物	片段大小/bp	等位基因数量
引物名称	前引物	后引物	片段大小/bp	全部稻区	粳稻区	籼稻区	陆稻区
Pyrms 43B	(NED)-GGGAATCTTGGCCATTAACC	CTTGATTGGTGGTGGTGTTG	300~360	18	11	8	7
Pyrms 63	(NED)-TTGGGATCTTCGGTAAGACG	GCCGACAAGACACTGAATGA	149~177	8	3	2	8
Pyrms 37	(NED)-ACCCTACCCCCACTCATTTC	AGGATCAGCCAATGCCAAGT	188~278	4	2	2	4
Pyrms 319	(NED)-TAAGACCACTGGCGGAATCT	GGCTTTGTCTGGTTGTACGG	283~292	2	2	2	2
Pyrms 657	(VIC)-ATCAGTCGAACCCACAAAGC	ATGTGTGGACGAACCAGTCC	161~171	3	3	3	2
Pyrms427	(VIC)-CTGTCACCACAACCAAGACG	TTGCCCTGATTTGTCAGTCA	196~242	11	6	6	8
Pyrms 607	(VIC)-CCCAAGCTCCATAATACGCTAC	TCCGAGACTCTTTGGATAGCAC	271~302	9	6	3	6
Pyrms 409	(FAM)-TCCCAGTACTTGCCCATCTC	CTCCGATTCATGGCACACAC	300~310	20	9	7	13
Pyrms 233	(FAM)-TGAGATGGACCGCATGATTA	TTGATGGCAGAGACATGAGC	239~283	7	5	3	4
Pyrms 47	(FAM)-TCACATTTGCTTGCTGGAGT	AGACAGGGTTGACGGCTAAA	156~195	8	3	5	7
Pyrms 77B	(PET)-AGGCTCTCTGCCTACGAAGT	GCTTTCGGCAAGCCTAATC	200~220	10	4	2	8
Pyrms 83B	(PET)-GTCTGCCTCGACTCCTTCAC	GCAAAGTTGTTTGAGCAAGG	95~130	4	3	1	4
Pyrms 99B	(PET)-CTAATTGCGGCTTAGGGTCA	TCGGGAGATAATCGGCCTAC	240~270	24	8	6	15

寄主类型	编号	采集地	供试菌株数量	宗谱编号（菌株数）	宗谱数（频率/%）	各稻区宗谱数（频率/%）	特异性宗谱数（频率/%）
粳稻	CHxxxx^a-CX^b-J^c	南华县	2	YN02(1)，YN11(1)	2(100)	8(27.59)	6(75.00)
	CHxxxx-KM-J	富明县	7	YN02(3)，YN04(2)， YN06(1)，YN10(1)	4(57.14)
	CHxxxx-BS-J	隆阳区	10	YN01(1)，YN02(3)，YN10(6)	3(30.00)
	CHxxxx-DL-J	鹤庆县	10	YN02(10)	1(10.00)
	CHxxxx-LJ-J	玉龙县	10	YN02(10)	1(10.00)
	CHxxxx-DQ-J	香格里拉县	8	YN03(1)，YN04(2)，YN09(5)	3(37.50)
	CHxxxx-ZT-J	鲁甸县	3	YN02(3)	1(33.33)
籼稻	CHxxxx-WS-In	麻栗坡县	9	YN06(2)，YN08(7)	2(22.22)	4(13.79)	2(50.00)
	CHxxxx-DH-In	潞西县	7	YN08(7)	1(14.29)
	CHxxxx-LC-In	沧源县	10	YN05(9)，YN08(1)	2(20.00)
	CHxxxx-HH-In	弥勒县	9	YN02(9)	1(11.11)
陆稻	CHxxxx-BN-U	景洪市	32	YN12(1)，YN13(1)，YN14(2)， YN15(1)，YN16(2)，YN17(1)， YN18(7)，YN19(2)，YN20(2)， YN21(1)，YN22(2)，YN23(2)， YN24(1)，YN25(1)，YN26(2)， YN27(2)，YN28(1)，YN29(1)	18(56.25)	19(65.52)	19(100.00)
陆稻	CHxxxx-SM-U	孟连县	8	YN07(8)	1(12.5)	19(65.52)	19(100.00)

寄主类型	编号	采集地	供试菌株数量	宗谱编号（菌株数）	宗谱数（频率/%）	各稻区宗谱数（频率/%）	特异性宗谱数（频率/%）
粳稻	CHxxxx^a-CX^b-J^c	南华县	2	YN02(1)，YN11(1)	2(100)	8(27.59)	6(75.00)
	CHxxxx-KM-J	富明县	7	YN02(3)，YN04(2)， YN06(1)，YN10(1)	4(57.14)
	CHxxxx-BS-J	隆阳区	10	YN01(1)，YN02(3)，YN10(6)	3(30.00)
	CHxxxx-DL-J	鹤庆县	10	YN02(10)	1(10.00)
	CHxxxx-LJ-J	玉龙县	10	YN02(10)	1(10.00)
	CHxxxx-DQ-J	香格里拉县	8	YN03(1)，YN04(2)，YN09(5)	3(37.50)
	CHxxxx-ZT-J	鲁甸县	3	YN02(3)	1(33.33)
籼稻	CHxxxx-WS-In	麻栗坡县	9	YN06(2)，YN08(7)	2(22.22)	4(13.79)	2(50.00)
	CHxxxx-DH-In	潞西县	7	YN08(7)	1(14.29)
	CHxxxx-LC-In	沧源县	10	YN05(9)，YN08(1)	2(20.00)
	CHxxxx-HH-In	弥勒县	9	YN02(9)	1(11.11)
陆稻	CHxxxx-BN-U	景洪市	32	YN12(1)，YN13(1)，YN14(2)， YN15(1)，YN16(2)，YN17(1)， YN18(7)，YN19(2)，YN20(2)， YN21(1)，YN22(2)，YN23(2)， YN24(1)，YN25(1)，YN26(2)， YN27(2)，YN28(1)，YN29(1)	18(56.25)	19(65.52)	19(100.00)
陆稻	CHxxxx-SM-U	孟连县	8	YN07(8)	1(12.5)	19(65.52)	19(100.00)