野生稻抗性基因的发掘、定位与利用研究进展

野生稻抗性基因的发掘、定位与利用研究进展

王金英;江川;李书柯

【摘要】The wild rice is the ancestor of modern cultivated rice.Tens of thousands years ago,ancient human domesticated wild rice into cultivated rice.However,in the process of domestication,about 1/3 alleles and 1/2 genotypes from wild rice has been lost including disease-resistance,insect-resistance,weed-resistance,stressresistance and high yield and quality genes.The genes of disease-resistance(rice blast,bacterial blight,bacterial leaf streak),insect-resistance(rice hopper,yellow rice borer,Cnaphalocrocis medinalis Guenee),stress-resistance(cold resistance,drought resistance,low phosphorous resistance) from wild rice and the utilization of wild rice on rice breeding were summaried in recent years in the paper.%野生稻是现代

栽培稻的祖先,几万年前古人类就开始将野生稻逐步驯化成现代栽培稻。但在野生

稻驯化成栽培稻过程中,约有1/3的等位基因和1/2的基因型丢失了,其中包括抗病、虫、杂草、抗逆境基因和高产优质等大量特异基因。文章综述了近年来在野生稻抗病性（稻瘟病、白叶枯病、细菌性条斑病）,抗虫性（稻飞虱、三化螟、稻纵卷叶螟）,抗逆境（耐冷性、耐旱性、耐低磷）以及野生稻种质资源在水稻育种上利用

的研究进展。

【期刊名称】《福建稻麦科技》

【年(卷),期】2012(030)003

【总页数】8页(P82-89)

【关键词】野生稻;抗性基因;基因定位;利用

【作者】王金英;江川;李书柯

【作者单位】福建省农业科学院水稻研究所,福建福州350018;福建省农业科学院

水稻研究所,福建福州350018;福建省农业科学院水稻研究所,福建福州350018【正文语种】中文

【中图分类】S511.035.3;Q78

中国原生野生稻资源有普通野生稻（Oryza rufipogon Griff）、药用野生稻（Oryza officinalis Wall）、疣粒野生稻（Oryza meyeriana Baill） 3类，普通

野生稻广泛分布于广东、广西、云南、江西、福建、湖南、海南、台湾8个省份，药用野生稻分布于广东、广西、云南、海南4省，疣粒野生稻分布于云南、海南2省[1]。有关单位通过多种途径积极引进国外野生稻资源，据不完全统计，目前已

经编入野生稻资源目录的有27个种，现存的野生稻资源有高秆野生稻（Oryza alta Swallen）、紧穗野生稻（Oryza eichingeri A．Peter）、小粒野生稻（Oryza minuta J．S．Presl）等19个种，7 000余份[2]，这些宝贵资源对稻作理论研究和育种实践提供了重要基础。近年来随着生物技术的发展，对野生稻抗性基因的发掘、定位及创新利用研究也取得了长足进展。

1 野生稻抗病性

稻瘟病（MagnaportheOryzae.）、白叶枯病（Xanthomonas oryzae pv．oryzae）和细菌性条斑病（Xanthomonas oryzae pv．Oryzicola Swings）是危害水稻生产的三大病害。野生稻作为栽培稻的祖先，是水稻多种优良性状基因的重要来源，从野生稻中寻找新的抗源基因可为解决这三大病害的重要突破口。

1.1 稻瘟病抗性

普通野生稻的稻瘟病抗性由2～3对显性基因控制，基因间存在互补作用[3]，野生稻来源不同，抗性基因Pi36序列的编码区、CC-NBS区域、LRR区域同源性均可达90%以上[4]。Pi-ta+全长4 672 bp，包含完整的编码框、内含子和终止密码

子下游的331 bp [5]，是稻瘟病稀有抗病等位基因，Pi-ta-对含有AVRPita基因

的稻瘟病菌没有抗性[6]，编码区序列与报道的栽培稻有99.7%的同源性。

高州普通野生稻苗瘟抗级达2～3级[7]，外源信号物质水杨酸甲酯（MeSA）

（25μmol/L 、50μmol/L）、茉莉酸甲酯（MeJA）（25μmol/L）喷雾处理能有效提高幼苗对稻瘟病的抗性 [8]，相对于普通野生稻，药用野生稻的抗病基因发生频率更高、抗性稳定[9]。

1.2 白叶枯病抗性

普通野生稻抗白叶枯病基因Xa5、Xa13、Xa21、Xa27的有无、显隐性、纯合性

依据植株的不同也各有差别[10]。普通野生稻和长雄蕊野生稻的白叶枯病抗性基因Xa21外显子长度为400bp，外显子的氨基酸序列有几个氨基酸的差别，碱基呈随机性变化[11]，新抗源Y238含有一个完全显性的新基因WBB2，已通过杂交和回交导入栽培稻中构建了近等基因系[12]。

疣粒野生稻对不同地区白叶枯病强致病代表菌株虽然表现中抗至免疫，但原生地代表菌株致病性明显强于其他地区[13]。基因ME281具有CC-NBSLRR抗病结构域，ME196具有STK抗病结构域，两个基因都为诱导性表达[14，15]，栽培稻/疣粒

野生稻的抗白叶枯病新基因Xa32（t）位于第12染色体长臂上，距离标记

RM8216、RM20A的距离分别为 6.9 cM、1.7 cM[16]。

栽培稻黑选A/药用野生稻的杂交后代对白叶枯病抗性整体表现为中抗及以上，抗

性略有分化，个别材料的抗性随生育期而变化[17]。

1.3 细菌性条斑病抗性