基于全基因组重测序的重庆市水稻稻曲菌遗传多样性分析

黎青; 何焕然; 李诗雨; 郭静微; 唐贵婷; 魏真真; 宋正富; 《西南农业学报 》 2025 北大核心 CSCD

摘要：【目的】明确重庆市主要水稻产区的稻曲病菌[Ustilaginoidea virens（Cooke） Tak.]群体遗传多样性。【方法】对来源于重庆市铜梁（TL）、合川（HC）、永川（YC）、涪陵（FL）、万州（WZ）、梁平（LP）、忠县（ZX）、丰都（FD）、黔江（QJ）、秀山（XS）、彭水（PS）等11个区（县）的37株稻曲病菌进行重测序,并对其遗传多样性进行深入分析。【结果】对37个U.virens菌株重测序得到约42.5 Gb的高质量测序数据,其中检测到大量的单核苷酸突变。结合系统发育学和全基因组关系矩阵分析将37个菌株分为3个类群,表明不同群体的稻曲菌之间存在差异。所有群体除ZX以外,观测杂合度均大于期望杂合度,表明在重庆市稻曲菌群里面存在显著的杂合选择优势。PS群体拥有最高的Pi值,证明其样本间的差异程度最高,表明其遗传多样性最丰富。固定系数分析结果显示,绝大多数群体间的F_ST值>0.15,其中最高的F_ST值出现在HC和TL群体之间,为0.3814,表现出较高的遗传分化;而最低水平的遗传分化出现在YC和ZX群体之间,F_ST值为0.0537。群体结构分析发现所有菌株大致分为4个亚群。基因流（Nm）分析表明不同群体之间存在8次较大的基因交流,并且传播方向不是单一地从某个地区传入其他地区,而是存在不同区域间交叉、反复的传播事件。Tajima’s D中性检验结果显示,除LP以外,所有群体都表现出大于阈值的Tajima's D值（>0）。上述结果表明所有种群都在经历平衡选择。【结论】稻曲病菌在重庆的遗传多样性处于较高水平,为重庆地区稻曲病的防治和抗病资源选育提供理论依据。

关键词： 稻曲菌 全基因组重测序 遗传多样性 群体结构