抗稻瘟病基因的应用研究进展
2021-11-03赵家铭马作斌
赵家铭马作斌
(辽宁省农业科学院,辽宁 沈阳 110161)
稻瘟病是水稻生产的主要病害之一,该病发生时产量一般减少10%~20%,较严重的地区可达40%~50%,局部区域甚至颗粒无收[1~2]。
截至2019年,已至少报道了114个抗稻瘟病QTL,半数以上的基因(或QTL)以基因簇的形式分布于水稻的不同染色体区域。其中,最大的3个基因簇分别位于第6、11和12染色体上,抗病位点约占总数的62.37%[3~4]。通过不断深入研究,目前已有35个基因被成功克隆,包括Pish、Pi35、Pit、Pi37、Pi64、Pib、pi21、Pi63、Pi2、Pi9、Pizt、Pigm、Pi50、Pid2、Pid3、Pi25、Pid3、Pi36、Pi5/Pi3/Pii、Pi56、Pia、PiCO39、Pik、Pi1、Pikh/Pi54、Pikm、Pikp、Piks、Pike、Pb1、Pi54rh、Pi54、Pita、Ptr等[5]。
通过杂交、抗病鉴定、田间农艺性状选择并结合分子标记辅助选择的方法是培育新的抗病品种及中间材料的有效途径。多年来,抗稻瘟病分子标记辅助育种也取得了巨大的成就,通过这种方法已经选育出多个抗病品种和中间材料,携带不同抗病基因的水稻品种已在生产中不同程度得到应用。
1 第6染色体上Piz位点抗稻瘟病基因的标记开发及应用
第6染色体上Piz位点抗稻瘟病基因主要包括Pi9、Pi2、Piz-t、Pigm。研究表明,Pi-9对来自13个国家的43个稻瘟病菌株表现出较好的叶瘟抗性,Pi2对从中国收集的792个稻瘟病菌小种中的绝大部分表现为“抗”,Piz-t对日本多个稻瘟病小种表现出较强的叶瘟抗性,Pigm对来自中国和韩国的稻瘟病生理小种具广谱抗性[5]。
余键等将Pi2基因导入到中籼稻恢复系和川恢907中,培育出了30个新的抗病中籼稻恢复株系和新川恢907[6~7]。刘树芳等将Piz-t、Pi9基因导入到楚粳28号、云资粳41号和云粳优5号中,开发出5个紧密连锁的多态性分子标记[8]。田大刚等将Pi9、Pi2基因导入闽恢3301中,获得改良系闽恢3301-Pi9和闽恢3301-Pi2[9]。……
