基因编辑技术在水稻抗病基因与育种研究中的应用进展

水稻是我国重要的粮食作物之一,更是世界上30多亿人的主要食物来源。近几十年,各种病原菌、虫害、气候变化以及其他不利环境因素层出不穷,对全球粮食安全生产构成了严重威胁。对于高产抗病水稻植株的研究需求越发迫切,但传统育种手段过程繁琐复杂、效率不高,因此利用基因编辑技术推进水稻抗病育种进程成为研究重点。其中以CRISPR系统、锌指核酸酶(ZFN)、转录激活样效应因子核酸酶(TALEN)、单碱基编辑系统(BE)和引导编辑系统(PE)等为代表的技术,在对水稻进行高效定点基因编辑,在缩短育种周期,培育综合抗性强的水稻品系方面起到了较大作用,并在基因研究、作物遗传改良等方面展示出了巨大的潜力。本文对基因编辑技术的原理,基因编辑技术的发展,以及基因编辑技术在水稻抗病基因及育种研究中的应用进展进行了综述,并展望了基因编辑技术在抗病育种中的应用前景。     

水稻白叶枯病发病过程及抗病育种新思路

近年来,由于气候、耕作条件等因素的变化导致水稻白叶枯病害有逐年加重的趋势,对我国的粮食安全构成了很大的威胁。发掘新种质、创制抗病新材料、培育抗性新品种,被认为是提高粮食产量和保证粮食安全生产的最经济有效的方法。因此,抗性基因资源的挖掘与利用受到了广泛的重视,在抗病基因的鉴定、克隆及其抗病分子机理等方面取得了一系列重大进展。Xoo主要是通过分泌具有专化性的效应因子来逃避和抑制植物免疫反应,而植物则是通过触发PTI和ETI反应来阻止或抑制病原菌的侵染。本文综述了Xoo侵染水稻的过程,以及在侵染过程中水稻抵御Xoo的免疫反应,着重分析了ETI反应中的一些抗性基因的抗病机理,以期为水稻抗病资源高效利用以及病害的防控提供新的思路。