水稻稻瘟病抗病基因的结构功能和共同进化

稻瘟病是由真菌 Magnaporthe oryzae 所致,是世界上最严重的水稻病害之一。抗病基因能够识别病原无毒蛋白而导致抗病反应。抗病基因以单基因或基因簇的形式存在,它是通过基因复制或基因多样性而产生的。近几年来,由于抗病基因的不断克隆和功能分析,使人们更好地理解和认识抗病机理。本文总结了目前抗病基因的克隆和功能分析进展,并对抗病基因的进化,抗病蛋白和病原无毒因子之间的相互作用、相互影响和进化以及无毒因子的结构进行了剖析,同时指出这些理论对植保的潜在含义。     

水稻稻瘟病抗性基因的定位、克隆及育种应用研究进展

稻瘟病是一种世界性的水稻病害,抗病品种的培育和种植是控制该病害最为经济有效的方法,而抗病基因的发掘与利用则是抗病育种的基础和核心。本研究就稻瘟病抗病基因的遗传、定位、克隆及育种应用情况进行了概述,介绍了稻瘟病广谱抗原和抗病基因、隐性抗病基因研究的最新进展,指出近一半的抗病基因是通过F2分离群体鉴定的,目前已定位的稻瘟病主效抗病基因超过86个,微效基因约350个,应用图位克隆等方法,20个稻瘟病主效抗病基因和2个微效基因已从不同的水稻品种中被克隆。这些基因的定位和克隆是有效开展稻瘟病抗性分子育种的基础。最后,结合笔者从事水稻稻瘟病抗性遗传的工作实践对稻瘟病抗病基因研究存在的问题进行了分析和展望,相信随着越来越多各类型抗性基因的生产应用,稻瘟病对水稻的危害最终能得到有效的控制。     

分子标记辅助选育抗稻瘟病水稻新品种‘铁粳16’

稻瘟病是对水稻生产威胁最大的真菌病害,选育抗病水稻品种是防控该病最经济有效的途径。研究表明,聚合多个抗病基因可提高品种的抗性、拓宽抗谱。本研究以携带抗稻瘟病基因Pib的‘辽粳9234’和携带抗稻瘟病基因Pita的‘铁粳7号’为亲本,利用常规育种技术与分子标记辅助育种技术相结合从后代中鉴定到聚合抗稻瘟病基因Pita和Pib的后代。通过连续3年生产试验和米质分析,鉴定到1个同时具有抗稻瘟病基因Pita和Pib的稳定株系A-3,通过辽宁省水稻品种审定,命名为‘铁粳16’。人工接种结果表明‘铁粳16’较其亲本抗谱宽、抗性强。研究结果证实聚合Pita和Pib可提高水稻品种对稻瘟病的抗性,可为抗病基因聚合育种提供参考。     

抗稻瘟病主效QTL rbr2是Pib的等位基因

稻瘟病是世界范围内水稻的重要病害之一.本研究通过对来自水稻品种明恢63的一个抗稻瘟病主效数量性状位点(QTL)rbr2的精细定位、序列测定和表达分析,证实这个主效抗病QTL基因是一个新的抗稻瘟病基因,它编码NBS(nucleotide-binding site)-LRR(leucine-rich repeat)类蛋白,是已经分离克隆的抗稻瘟病基因Pib的等位基因.这两个等位基因编码产物的主要差异存在于LRR结构域,它可能是造成二者介导的抗病反应的抗谱不同的主要原因.r6r2基因可以作为一个新抗源用于水稻抗性改良.     

稻瘟病菌无毒基因研究进展

水稻与稻瘟菌间存在广泛而特异的相互作用,是研究寄主与病原物互作的重要模式系统。无毒基因是病原物遗传因子,能诱发寄主植物产生抗病性,是稻瘟菌与水稻互作最重要的激发子。为寻求稻瘟病防治的新策略,本研究概述了研究稻瘟病菌无毒基因的意义,归纳了抗性基因与无毒基因互作的3种模式,总结了国内外稻瘟病菌无毒基因的克隆及功能研究,探讨了无毒基因在生产上病害流行预测中的应用,指出利用抗性基因与无毒基因的关系对稻瘟菌分类将会更为科学和实用,应进一步加快稻瘟病菌无毒基因的克隆。     

稻瘟病抗性基因在主要育种亲本中的分布研究

稻瘟病是由稻瘟病菌引起的具有广泛性和毁灭性的水稻病害。目前通过抗病亲本杂交聚合培育持久广谱的稻瘟病抗性品种是水稻稻瘟病防治最经济环保的途径,而利用分子标记辅助选择技术对水稻育种亲本抗性基因分布的研究是分子辅助聚合育种的基础。本研究以36个育种亲本为实验材料,进行苗瘟和穗颈瘟鉴定,结合特异性分子标记Pid3、Pita、Pikm、Pib、Piz,研究这些育种亲本的稻瘟病抗性基因的分布情况。同时,对恢复系材料蜀恢498的抗稻瘟病基因Pita和Pikm扩增测序并进行同源序列比对分析,初步在分子水平分析抗病基因与抗病表型的关系。     

水稻抗稻瘟病基因Pi-k~h的分子检测

水稻稻瘟病抗性基因Pi-kh对不同地区的稻瘟病菌表现出较广谱的抗性,被广泛应用于水稻抗稻瘟病育种。为明确稻瘟病抗病基因Pi-kh在水稻新品系中的基因型及分布情况,以期为水稻新品种选育提供抗性亲本,利用稻瘟病抗病基因Pi-kh的功能标记对184份水稻新品系进行分子标记检测分析。结果表明,在184份材料中,含抗病基因Pi-kh的材料106份,其中86份为基因型纯合体,20份为基因型杂合体,二者所占比例为65.76%。这些材料为培育抗稻瘟病优良水稻品种提供了抗病基因。研究结果可为水稻抗稻瘟病的分子标记辅助育种提供帮助。     

黑龙江省稻瘟病菌无毒基因分析及抗病种质资源筛选

采用7个稻瘟病菌无毒基因的特异性引物,对177个来自黑龙江省的稻瘟病菌单孢菌株进行检测结果表明7个无毒基因在黑龙江省不同地区均有分布,但出现频率不同,其中频率最高的为ACE1,达到61.6%,最低的为Avr1-co39,只有31.6%;来源于不同水稻品种的菌株无毒基因组成不同。采用国际水稻研究所20个已知抗性基因的单基因系对48个黑龙江省稻瘟病菌进行毒力分析,与PCR检测无毒基因结果一致。同时,对20个抗病单基因系采用多菌株人工接种发现Pi-9在黑龙江6个地区对稻瘟病菌的抗谱为80%~100%,在育种中具有较高利用价值。     

利用基因沉默技术创造抗稻瘟病水稻资源

水稻稻瘟病是最具毁灭性的病害之一,严重地影响水稻的高产和稳产。在病原菌侵染水稻时,附着胞的形成对稻瘟病菌的致病性起着关键作用。研究证实一种P型ATP酶（ P-ATPase）参与了附着胞的形成。在病原菌与寄主的互作过程中,寄主的一些小分子物质可以进入病原菌中,达到抗病原菌侵染的目的。以稻瘟菌致病关键的P-AT-Pase基因MgAPT2第一外显子上特异性好的232 bp的区域作为干扰片段,正反向插入干扰载体中,通过农杆菌介导,转化到感稻瘟病水稻品种日本晴中,通过苗期稻瘟病接种鉴定和MgAPT2基因的表达检测,结果表明：转基因植株稻瘟病抗性得到增强且稻瘟病菌MgAPT2基因的表达量下降,为水稻抗稻瘟病种质资源的创新提供了新思路。     

稻瘟病菌与水稻互作研究进展

为了更好的防控稻瘟病的发生,为水稻育种工作和新药研发提供科学依据,深入了解稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)与水稻相互作用的机制是非常必要的。本文归纳了稻瘟病菌侵染水稻的机制、水稻对稻瘟病菌侵染的信号识别及其下游反应以及识别后诱导水稻产生的防御反应机制,分析了水稻防御相关基因的表达调控以及利用分子育种手段提高水稻抗病性的相关策略。稻瘟病菌侵染水稻后,植株会通过细胞壁加厚、病程相关蛋白表达以及病原菌侵入位点细胞程序性死亡等系统免疫反应来抵御稻瘟病菌的侵染;因此指出通过基因工程手段诱导植物发生免疫反应来抵御稻瘟病菌的危害具有重要的现实意义,也是防治病害最有效和最经济的方法;而且,作为研究病原菌—植物互作的模式系统,深入了解稻瘟病菌与水稻的互作机制,也为通过诱导水稻防御基因的表达来防治其他重要真菌性病害提供了科学依据。     

黄淮稻区推广水稻品种稻瘟病抗性基因Pi9和Pi-ta的分子鉴定

为明确Pi9和Pi-ta 2个稻瘟病抗性主效基因在黄淮稻区种植水稻品种中的分布状况,利用分子标记对60个水稻品种进行Pi9和Pi-ta抗稻瘟病基因的分子鉴定。结果表明,60个检测品种中31个含有Pi9抗性基因,9个含有Pi-ta抗性基因,郑稻18、豫农粳12号、豫稻16、泰香2号、武香粳14号和武运粳21号等6个品种携带2个抗病基因。黄淮稻区水稻育种Pi9基因利用广泛,Pi-ta基因利用较少,今后应加强Pi-ta及更多主效广谱抗稻瘟病基因的聚合利用。     

转基因改良水稻抗稻瘟病的策略及其进展

利用转基因技术是改良水稻稻瘟病抗性的有效途径。已有研究证实通过某些抗病基因、抗真菌蛋白基因、杀菌肽基因的转基因,可以培育出获得对稻瘟病广谱抗性的水稻品种。本文就以上几个方面的进展评述了水稻稻瘟病抗性的分子改良策略。     

番茄叶霉菌无毒基因的研究进展

无毒基因是病原物遗传因子,其编码的产物激发病原物与植物特异性相互作用。病原物无毒基因与植物抗病基因产物间直接或间接相互作用导致产生的基因对基因抗性是植物抗病性的重要形式。番茄与叶霉病之间的特异互作被认为是遵循Flor的“基因对基因”假说的典型体系。绝大多数已克隆的无毒基因之间,及其与已知蛋白之间,均无显著的序列同源性。无毒基因具有双重功能：在含瓦补抗性基因植物中表现无毒效应,而在不含互补抗性基因植物中显示毒性效应。本文综述了番茄叶霉菌无毒基因的多样性、意义、结构及其功能等等,了解病原菌无毒基因的结构及功能,有助于了解病原物与植物的识别机制,对认识植物的抗病性,特别是非寄主植物对病原菌的广谱抗病性也具有重要意义。     

寄主、病原菌体系的基因对基因关系及其在抗病基因分析中的应用

本文根据 Flor 基因对基因学说,及清泽茂久运用这一学说进行稻瘟病抗性基因分析,阐述这个学说的基本原理及适用范围。许多作物品种对病原菌表现抗病反应,是因为抗病品种中存在着抗病基因,而病原菌中也存在着与抗病基因相对应的非致病性基因。病原菌中存在着对作物品种具致病性的不同生理小种,而作物品种中存在着相应的不同抗     

水稻-病原菌互作途径研究进展

水稻稻瘟病和白叶枯病分别由真菌病原菌Magnaporthe oryzae (M. oryzae)和细菌病原菌 Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo)引起,是造成世界范围内水稻减产的主要病因,水稻-稻瘟病菌及水稻-白叶枯病原菌互作已成为研究植物-病原菌互作的模式系统。本文归纳了目前已克隆的抗稻瘟病及白叶枯病基因与其分子结构和功能,概括了近年来鉴定的一些病原菌相关分子(Pathogen-associated molecular patterns,PAMPs)及稻瘟病菌和白叶枯菌分泌的效应蛋白,并总结了针对稻瘟病菌和白叶枯菌介导的病原物分子诱导的抗病反应(PAMP-triggered immunity,PTI)和效应蛋白诱导的抗病性(Effector-triggered immunity,ETI)及其信号传导途径的研究成果,指出效应蛋白-抗病蛋白间互作将为探索植物-病原菌间互作提供新的分子基础,并为水稻抗病育种实践提供借鉴与指导。     

水稻-病原菌互作途径研究进展

水稻稻瘟病和白叶枯病分别由真菌病原菌Magnaporthe oryzae (M. oryzae)和细菌病原菌 Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo)引起,是造成世界范围内水稻减产的主要病因,水稻-稻瘟病菌及水稻-白叶枯病原菌互作已成为研究植物-病原菌互作的模式系统。本文归纳了目前已克隆的抗稻瘟病及白叶枯病基因与其分子结构和功能,概括了近年来鉴定的一些病原菌相关分子(Pathogen-associated molecular patterns,PAMPs)及稻瘟病菌和白叶枯菌分泌的效应蛋白,并总结了针对稻瘟病菌和白叶枯菌介导的病原物分子诱导的抗病反应(PAMP-triggered immunity,PTI)和效应蛋白诱导的抗病性(Effector-triggered immunity,ETI)及其信号传导途径的研究成果,指出效应蛋白-抗病蛋白间互作将为探索植物-病原菌间互作提供新的分子基础,并为水稻抗病育种实践提供借鉴与指导。     

华中农大水稻团队解码抗白叶枯病主效基因

<正>白叶枯病是水稻生产中最常见的细菌性病害。利用主效抗病基因改良水稻品种一直是水稻生产中最重要的抗病策略。但是因为病原菌的变异,有些主效抗病基因的抗性容易丧失,利用具有持久抗性的抗病基因改良农作物一直是育种家的育种目标之一。在已经被利用的主效抗白叶枯病基因中,Xa4基因是应用范围最广、时间最长的一个。     

武陵山区水稻抗稻瘟病品种的选育与利用

稻瘟病是世界各稻区最具毁灭性的病害,武陵山区是全国有名的稻瘟病重发区,稻瘟病是水稻生产的主要制约因子,抗病品种的推广是高产稳产的基础。利用自然诱发条件,走稻瘟病抗病育种之路,长期坚持抗病材料筛选,选育、引进和推广抗病丰产杂交水稻品种,促进武陵山区水稻生产的发展。     

四川稻瘟病抗性鉴定30年来的回顾与思考

水稻稻瘟病是水稻重要的真菌病害,严重时可导致水稻绝收,因此水稻品种的抗稻瘟病审定是一项重要的工作。为了加强对四川水稻品种抗稻瘟病审定工作的认识,笔者总结了水稻的重要地位、稻瘟病的流行危害及水稻品种抗稻瘟病鉴定工作,回顾了四川省水稻区试稻瘟病抗性鉴定工作的发展历程,介绍了国家南方区试稻瘟病抗性鉴定在长江上游的部署与发展。这为以后发展水稻品种抗病审定工作提供一定参考和帮助。     

水稻稻瘟病广谱抗病新等位基因pi21 t的鉴定及其抗性应用

为不断发掘和鉴定新的抗性基因,从而克隆和利用广谱持久抗性基因,选育水稻广谱抗稻瘟病新品种,解决稻瘟病危害。根据已克隆的水稻稻瘟病广谱抗病隐性等位基因pi21的序列设计分子标记Pi21-1,对育种上高频率使用的广亲和品种02428进行PCR扩增,测序比较分析发现了新的等位基因类型,同时对广亲和品种02428进行田间稻瘟病接种鉴定,苗期鉴定结果为免疫,从而鉴定了一个广谱抗稻瘟病的新等位基因pi21t,为水稻广谱抗稻瘟病育种提供了新的有利资源。通过分子标记辅助选择,能够快速明确目标品种中所携带目标基因的等位基因型,从而加快水稻广谱抗稻瘟病育种的进程,提高抗病效率。