Population Structure and Genetic Diversity of Fungi Causing Rice Seedling Blight in Northeast China Based on Microsatellite Markers

Abstract

Rice seedling blight, which is caused by diverse pathogenic microorganisms, occurs worldwide and is the most important seedling disease affecting rice production in Northeast China. To further characterize the population structure and genetic diversity of the fungi responsible for rice seedling blight in Northeast China, 225 fungal strains were isolated from diseased rice seedlings collected from various rice-producing areas. The isolated strains included Fusarium oxysporum (48.0%), F. verticillioides (11.6%), F. tricinctum (8.0%), F. redolens (6.7%), F. equiseti (6.2%), F. solani (6.2%), Rhizoctonia solani (6.7%), Alternaria alternata (4.0%), and Curvularia coatesiae (2.7%). F. oxysporum was the dominant fungal species causing rice seedling blight, with most isolates exhibiting moderate pathogenicity. Moreover, to our knowledge, this is the first study to identify A. alternata and C. coatesiae as causal agents of rice seedling blight in Northeast China. None of the F. oxysporum isolates were sensitive to 10 μg/ml of carbendazim, implying that carbendazim is ineffective for controlling rice seedling blight in Northeast China. The F. oxysporum isolates were divided into nine groups based on a simple sequence repeat analysis involving 14 primer pairs. In addition, an analysis of molecular variance revealed a significant correlation between the F. oxysporum population and geographical location, which had a significant effect on the differentiation of the dominant isolate population. The results of this study provide insights into the genetic diversity of F. oxysporum strains causing rice seedling blight and may be useful for selecting isolates to screen for disease-resistant rice varieties, evaluating fungicide efficacy, and developing effective disease management strategies.

Design of microsatellite markers for Schizophyllum commune (Agaricales, Basidiomycota) based on analysis of its genome

“…Морфологічні маркери, які донедавна були основним інструментарієм, дозволяють виявляти генетичні варіації, але вони часто маскуються факторами оточуючого середовища і до того мінімізуються недостатністю помітних ознак (Andjelkovic et al, 2018). Досягнення молекулярної біології дозволили змінити підхід та проводити оцінку біорізноманіття з використанням ізоферментів та ДНК-маркерів (Garbelotto et al, 1993;Huang et al, 1998;Boiko, 2015Boiko, , 2018Liu et al, 2020). Для дослідження молекулярно-генетичного поліморфізму об'єктів з різних еколого-географічних зон використовують різні методи, засновані на проведені ПЛР, а саме: RAPD (випадково ампліфікована поліморфна ДНК), AFLP (поліморфізм довжини ампліфікованих фрагментів), ISSR (поліморфізм фрагментів між мікросателітних послідовностей), SSR (поліморфізм простих повторюваних послідовностей ДНК) й інші.…”

“…Вони поширені у геномах еукаріот та прокаріот, у малих геномах вірусів (Mrazek et al, 2007;Zhao et al, 2011). Протягом останніх років SSR є найпопулярнішим джерелом генетичних маркерів та широко використовуються у типізації штамів, популяційній генетиці, філогенетиці та генетичному картуванні (Kirungu et al, 2018;Wang et al, 2017;Liu et al, 2020). Крім того, останні дослідження показують, що мікросателіти виконують функціональну роль, впливаючи на регуляцію роботи генів, транскрипцію, функцію синтеза білка та організацію геному в цілому (Gerber et al, 1994;Hefferon et al, 2004;Kashi, King, 2006;Singh et al, 2018;Yin et al, 2019).…”

“…Довжина SSR у промоторних ділянках геному може впливати на транскрипційну активність (Kashi et al, 1997). Високий рівень поліморфізму, що властивий мікросателітам, та легкість їхнього виявлення призвели до широкого застосування їх у якості генетичних маркерів (Singh et al, 2018;Liu et al, 2020).…”

A Novel Maize MicroRNA Negatively Regulates the Resistance to Fusarium Verticillioides

“…Fusarium verticillioides (F. verticillioides ) is one of the most common pathogenic fungus that causes various prevalent diseases in crops, especially for maize, posing a great challenge to food and feed safety (Gai et al, 2018;Ju et al, 2017;Liu et al, 2020;Mu et al, 2018;Septiani et al, 2019). F. verticillioides infection occurs throughout the whole growth period of maize and results in seedling blight, stalk rot, ear rot, and seed rot (Machado et al, 2013;Septiani et al, 2019;Stagnati et al, 2019).…”

Identification and Biological Characteristic Analysis of Pythium aristosporum Causing Rice Seedling Blight in Northeast China

“…The use of chemicals remains the most effective way to control rice diseases (Liu et al 2020); however, it is relatively ineffective for protecting plants from seedling blight mainly because the pathogens responsible for rice seedling blight are complex and vary based on location (Riera-Ruiz et al 2018). There are diverse rice seedling blight pathogens in different regions, soil types, and periods; these include Fusarium spp., Pythium spp., Rhizopus spp., Curvularia lunata, Burkholderia glumae, Burkholderia plantarii, and Trichoderma spp.…”