综述：推进马铃薯晚疫病抗性的育种策略

《American Journal of Potato Research》：Advancing Breeding Strategies for Late Blight Resistance in Potatoes

　　

摘要

由Phytophthora infestans引起的晚疫病仍然是全球范围内最具破坏性的马铃薯疾病之一，它在主要的马铃薯种植区造成了严重的产量损失。晚疫病与“爱尔兰马铃薯饥荒”的历史教训提醒我们：一种具有高度遗传可塑性和能够利用单一栽培系统的病原体，如何能够在大陆范围内破坏粮食系统。这凸显了针对这种致命病原体开发持久、可持续抗性的必要性。育种抗性被广泛认为是管理该疾病最可持续且环保的方法。本文综述了传统和分子马铃薯育种策略的最新进展，并强调了这些策略在实际马铃薯育种计划中的整合应用。传统的育种方法，如基因叠加和从野生茄属植物中引入抗性（R）基因，现在得到了现代工具的补充，包括标记辅助选择（MAS）、基于单倍型的全基因组关联分析（GWAS）、基因组选择（GS）、泛基因组学以及通过CRISPR/Cas9进行的基因编辑，这些技术加速了具有广谱和持久抗性的晚疫病抗性品种的培育。将这些分子技术与传统的表型选择相结合，可以缩短育种周期，并提高品种对不断演变的新病原体群体的适应能力。新兴的资源，如泛基因组学和单倍型分析，提供了对马铃薯遗传多样性的更全面理解，有助于识别用于作物改良的新抗性等位基因。尽管取得了显著进展，但仍存在挑战：Phytophthora infestans具有高度适应性，环境变化可能会削弱抗性，而马铃薯的四倍体基因组则使遗传分析和育种变得复杂。要实现长期控制晚疫病，需要采取多方面的措施，结合多个抗性基因或数量抗性位点以及更广泛的综合病害管理实践。未来发展方向强调将育种与综合病害管理相结合，并将多组学数据和气候适应性考虑纳入育种计划，以确保晚疫病的长期、可持续控制。