中国西南地区利用层级结构R基因实现持久性稻瘟病抗性的挑战与启示

《Tropical Plant Pathology》：Challenges and insights into pyramided R genes for durable rice blast resistance in Southwest China

水稻纹枯病防治研究筛选出20条在西南多稻瘟病热点区稳定抗性的水稻材料，基因分析显示超50%携带Pi5、Pi54、Pita或Pia等4个主要抗性基因，但Meitan地区高抗材料与感病材料基因谱相似，提示未 characterize 大效应抗性基因及基因互作对持久抗性至关重要。

　　

摘要

由Magnaporthe oryzae引起的稻瘟病对全球水稻生产构成了重大威胁，因为它可能导致严重的产量损失。通过策略性地堆叠抗性（R）基因来培育具有持久抗性的品种对于实现可持续的病害管理至关重要。本研究旨在开发具有有效R基因组合的优良水稻种质，并评估它们在中国西南部多个稻瘟病高发区的抗性稳定性。在万州和恩施地区进行的病害苗圃评估基础上，从杂交后代中选出了136个抗性品系。随后的多地点试验确定，在梅坦地区（该地区M. oryzae种群具有显著差异）有20个品系表现出稳定的抗性，这表明病原体的毒力存在显著的地理变异。这些结果突显了在旨在培育持久抗性的育种计划中进行多地点测试的重要性。使用14个主要R基因的等位基因特异性标记来确定这些抗性品系的遗传特征。超过50%的品系携带了Pi5、Pi54、Pita或Pia基因，大多数基因型含有3-5个这样的基因，反映了R基因堆叠在水稻育种工作中的广泛应用。值得注意的是，在梅坦表现出强抗性的品系与易感品系的R基因谱型相似，这表明可能存在尚未被鉴定出的主要效应R基因负责抗性。这一发现强调了在育种过程中，主要效应基因的功能作用及其相互作用比基因的数量更为关键。总体而言，本研究为评估稻瘟病抗性提供了一个特定地区的框架，并为中国西南部开发适应性强且抗性持久的水稻品种提供了宝贵的遗传资源。