广谱抗稻瘟病基因BSR-d1在75份北方粳稻品种中的多态性分布与表达分析
2021-12-20陈晓军马洪文白海波马斯霜李树华
陈晓军,惠 建,马洪文,白海波,马 静,马斯霜,李树华
(1.宁夏农林科学院 农业生物技术研究中心,银川 750002;2.宁夏农林科学院 农作物研究所,银川 750002)
稻瘟病是危害水稻最严重的病害之一,由真菌(Magnaportheoryzae)引起,分布在世界各稻区,可引起水稻大幅度减产,严重时减产40%~50%,甚至颗粒无收[1]。利用分子标记选育抗病品种是防治该病害最有效、最经济的方法。目前至少报道了69个抗稻瘟病位点,共84个主效基因。这些基因成簇地分布于除第3 染色体外的所有水稻染色体上(2个隐性,其他显性),其中,Pid2,Pid3,Pb1,Pia,Pib,Pik,Pik-h/Pi54,Pit,Pik-m,Pik-p,Piz-t,Pish,Pita,Pi1,Pi2,Pi9,Pi5,pi21,Pi36,Pi25,Pi37,Pi63,Pi56,PiCO39等24个基因已被成功克隆(Piz-t、Pi9、Pi2同为Piz位点上的复等位基因;Pik-h/Pi54、Pi1、Pik-m、Pik-p同为Pik位点上的复等位基因;Pia与PiCO39等位;Pid3与Pi25等位)(http://www.ricedata.cn/gene/gene_pi.htm)[2-6]。
Li等[7]在广谱高抗水稻地谷中,发现BSR-d1的启动子变异后对稻瘟病具有广谱水平抗性,它是编码 C 2 H 2 类转录因子的基因。BSR-d1基因的启动子区域一个核苷酸变异(A→G),导致上游 MYB 转录因子对BSR-d1的启动子区域结合能力增强,抑制了BSR-d1诱导表达,并导致BSR-d1直接调控的H2O2降解酶基因表达下调,细胞内大量的H2O2赋予其抗病性,从新的角度提出了水稻抗病性分子机理。该等位基因变异对稻米品质和产量性状没有明显影响,具有十分重要的应用价值。
受环境条件和人为因素影响,传统稻瘟病抗病育种仅通过田间或室内抗性表型鉴定,降低了目标基因的前景选择。分子标记辅助选择是利用与目标基因紧密连锁或基因共分离的分子标记来区分材料的基因型。水稻全生育期,包括种子在内都可以鉴定目标基因, 它不受环境影响, 从而大大提高了育种选择的效率和准确性。……
