黄淮区粳稻抗稻瘟病基因Pi-ta、Pi-b、Pi54、Pikm的分子检测
2018-02-01徐建第姜明松梁水美张全芳王文良李广贤杨连群朱文银周学标
陈 峰, 徐建第, 姜明松, 梁水美, 张全芳, 王文良, 李广贤, 杨连群,, 朱文银*, 周学标*
1.山东省水稻研究所, 济南 250100; 2.山东省农业科学院生物技术研究中心, 济南 250100; 3.山东省种子管理总站, 济南 250100
稻瘟病亦称稻热病,是由子囊菌(Magnoporthegrisea(Hebert)Barr)引起的世界性病害[1]。利用抗稻瘟病基因培育抗稻瘟病品种是防治稻瘟病最为经济高效的方法。发掘利用抗稻瘟病基因,利用分子辅助选择培育抗稻瘟病的水稻品种,是防治稻瘟病的基本策略之一[2]。利用抗稻瘟病基因位点的功能分子标记鉴定选育品种的稻瘟病抗性基因的分布对利用分子标记辅助选择培育抗稻瘟病水稻品种具有重要意义。
20世纪60年代中期,日本率先开展了水稻品种抗稻瘟病基因分析的研究工作,鉴定了最初的8个抗性位点上的14个基因,并建立了一套抗稻瘟病基因分析的鉴别体系[3]。随后,国际水稻研究所和中国等产稻国也逐渐开展了水稻稻瘟病抗性遗传的系统性研究。截至2015年3月,已至少报道了69个抗稻瘟病位点,共84个主效基因[4]。这些基因成簇地分布于除第3染色体外的所有染色体上(2个隐性,其他显性)。其中Pb1、Pi-a、Pi-b、Pi-ta、Piz-t、Pi1、Pi2、Pi9、Pi21等24个基因已被成功克隆[4],为抗稻瘟病分子标记辅助育种奠定了基础。Pi-ta基因位于水稻第12染色体靠近着丝点附近的区域,定位于BAC克隆BAC142E8上。Pi-ta基因包含2个外显子和1个1 463bp 的内含子,编码1个长度为928个氨基酸的细胞质膜受体蛋白。该蛋白含NBS结构域和富亮氨酸结构域(LRD),Pi-ta位点上的抗感两基因的编码产物仅有1个氨基酸的差异,即第918位氨基酸由抗病产物的丙氨酸变异为感病产物的丝氨酸,其抗病机制是Pi-ta基因的编码产物能与稻瘟病菌的无毒基因AVR-Pita表达产物相互作用引发抗病反应[5]。……
