水稻抗病虫遗传育种-专题剖析
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Xa1、Xa-3、xa5、xa13、Xa21、Xa26 和Xa27等7个基因已
被克隆
Xa21
Khush et al（1990）从印度引进一个源自西非马里的长药野 生稻（O. longistaminata），能抗所有的印度白叶枯病小种、 菲律宾九个小种、日本小种Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，以及中国7个致病型 中的6个（感Ⅴ型）。
以方中达教授为主进行的全国性的合作，1981年建立了第 一个鉴别体系：用五个品种可以将病菌分成I-IV个群，主要是 量的差异（获国家三等奖）。
该系统的主要不足是籼粳品种都有、全国各地很难通用， 所以许多省或者稻区也相继根据不同的病原物收集和生产推广 品种建立了自己的鉴别系统
寻求更多的品种和更多的菌株进行重新研究，广东在80 年代后期，首先发现有第V群存在，明显表现质的差别，以后 在广西也发现。
1982年，提出了小种（Race）的概念，认为寄主和病菌的 关系符合“基因对基因”关系 (同真菌病害)
80年代初开始，日本和IRRI合作建立国际合作网，建立国 际鉴别体系，便于比较，并肯定了“基因对基因”关系, 为抗 病遗传和基因鉴定与克隆奠定基础
我国在50年代开始，主要开展病害流行、预测预报、农业 防治等研究，真正对鉴别体系和抗病遗传育种的研究是在70年 代后期。（改革开放以后）
品种群
Virulence
I II III
Kinmase G
SS S
Kogyoku G
RS S
Ranrajemas G
RR S
Wase-Aikoku G R R R
IRRI也在菲律宾进行类似研究，70年代后期用五个籼稻品 种建立了鉴别体系，将菲律宾菌系分成5-6个群（小种），
研究发现： 鉴别系统取决于菌株和品种收集的多少
Xa4, xa5, Xa7, Xa8, Xa10, Xa11, xa13, Xa14, Xa15, Xa19, Xa20…..
上世纪90年代日本学者曾进行了一次全面的等位性测定
目前已鉴定出30个抗水稻白叶枯病基因，包括21个 显性基因和9个隐性基因；其中:12个全生育期、18个成株 期抗性基因。
在国际水稻新基因命名委员会正式注册的约有19个；
研究较多的还有韩国、印度、中国、IRRI、美国、法国、 英国等，中国的研究大多开始于上世纪的30年代，许多水稻 方面的研究工作都是参照日本的结果。
（……….）
1、水稻抗白叶枯病遗传育种
病原菌： Xanthomonas oryzae pv. oryzae 危害：南方稻区，从苗期开始，北方稻区，从中、后期开 始，主要在维管束中定殖，引起危害 苗期，从根部侵入，萎焉型（Kresek）、青枯型 移栽以后，从叶缘的水孔和伤口侵入 分布：日本、东南亚、我国南方沿海、四川多雾的山区、江淮 洼地等，籼稻重于粳稻，杂交稻重于常规稻品种
病害循环（流行）：
病稻种、病稻草、田间稻桩、杂草、田水越冬（过冬） （存活期？），
春天：苗床开始活跃、秧田期到大田期，随灌水扩散、风 雨等造成流行
在东南亚和我国的海南、广东等地周年危害 早期的研究以日本为主，上世纪20-30年代集中在病原菌的 生物学、生态学等，及抗病品种筛选和选育
机插秧、直播、人工移栽等的栽培方式变化
经杂交导入IR24后，通过回交、自交获得了BC4F2群体. 分析其中两个F2群体对菲律宾小种1、2、4和6的抗性遗传， 表明是由一对显性基因控制的，与已鉴定的17个抗性基因不 同，被命名为Xa21。 Ikeda et al（1991）首先将其定位于第 11染色体
Song et al（1995）克隆了Xa21，是第一个被克隆的抗病基因
自然界水稻分布和不同粒形（型）
Nat Commun 2: 467. 2011
水稻病虫害的种类： 在生产上比较重要、遗传育种研究较多的一些病虫害： 稻瘟病、白叶枯病、纹枯病、细菌性条斑病、 条纹叶枯病、东格鲁病、 褐飞虱、白背飞虱 总体而言，水稻以及水稻病虫害的研究工作，多开始于
日本学者 他们在上世纪初就开始了：水稻基本生物学性状的 描述、重要农艺性状的遗传规律、病虫害种类及流行规律、 抗病虫种质的收集、抗病虫育种、品质育种等，都是比较领 先的；以后又在突变体构建、及现在的水稻分子生物学、抗 病基因克隆方面等方面领先，最近几年中国学者逐渐赶上。
Buddenhagen & Reddy’s system (1972)
A BCDE
XYZ
BJ1
R RRRR R S R
TKM6
ห้องสมุดไป่ตู้
R RRRS
R RS
Semora Mangga
R R RSS
S RR
LZN
R R S SS
R RR
Tsao-tsuan
R S S SS
R SS
JC70
S S S SS
S SS
但到目前为主，主要局限于南方稻区。 同样的问题：太宽，不同省份用的效果不一样；没有出现 质的差别。
抗病遗传 日本最早开始抗病遗传研究 Kinmaze带有抗病基因Xa1 Kogyuku带有抗病基因Xa2 Wase-Aikoku带有抗病基因Xa3 以后国际水稻研究所和其他国家分别开始了抗病资源的发掘
和抗病新基因的鉴定 到二十世纪80年代时，已经鉴定了至少20个抗病基因
鉴别系统
1957年日本的Kuhara (久原)发现抗病品种Asakaze (朝 凤)在推广两年后，变成了感病品种，开始了病原菌致病力 分化的研究，原因？ 建立鉴别系统
1969年日本建立了第一套鉴别体系，用4个品种可将全日 本的菌系分成三个群 在增加两个品种、收集更多菌株进行鉴定时，分成了5个 群
Kozaka’system (1969)
水稻抗病虫遗传育种专题
水稻的意义：最重要的粮食作物 重要的分子生物学研究材料 研究项目、研究队伍等
水稻的分类：禾本科、稻属，该属共有22个种， 人类栽培利用的两个种：亚洲栽培稻 非洲栽培稻
亚洲栽培稻：分为籼亚种（Indica）和粳亚种（Japanica) 热带粳稻、爪哇稻(Javanica)
分布：
Xa22 谢岳峰等（1990）从云南地方品种中“扎昌龙”鉴定 了一对显性基因控制中国致病型I、Ⅱ、Ⅳ和Ⅶ，菲律宾小种 1～6，日本小种I、Ⅱ和Ⅲ共12个小种（致病型）。 等位性测
试表明该抗性基因是一个新的显性成株抗性基因，定名为Xa22，
被克隆
Xa21
Khush et al（1990）从印度引进一个源自西非马里的长药野 生稻（O. longistaminata），能抗所有的印度白叶枯病小种、 菲律宾九个小种、日本小种Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，以及中国7个致病型 中的6个（感Ⅴ型）。
以方中达教授为主进行的全国性的合作，1981年建立了第 一个鉴别体系：用五个品种可以将病菌分成I-IV个群，主要是 量的差异（获国家三等奖）。
该系统的主要不足是籼粳品种都有、全国各地很难通用， 所以许多省或者稻区也相继根据不同的病原物收集和生产推广 品种建立了自己的鉴别系统
寻求更多的品种和更多的菌株进行重新研究，广东在80 年代后期，首先发现有第V群存在，明显表现质的差别，以后 在广西也发现。
1982年，提出了小种（Race）的概念，认为寄主和病菌的 关系符合“基因对基因”关系 (同真菌病害)
80年代初开始，日本和IRRI合作建立国际合作网，建立国 际鉴别体系，便于比较，并肯定了“基因对基因”关系, 为抗 病遗传和基因鉴定与克隆奠定基础
我国在50年代开始，主要开展病害流行、预测预报、农业 防治等研究，真正对鉴别体系和抗病遗传育种的研究是在70年 代后期。（改革开放以后）
品种群
Virulence
I II III
Kinmase G
SS S
Kogyoku G
RS S
Ranrajemas G
RR S
Wase-Aikoku G R R R
IRRI也在菲律宾进行类似研究，70年代后期用五个籼稻品 种建立了鉴别体系，将菲律宾菌系分成5-6个群（小种），
研究发现： 鉴别系统取决于菌株和品种收集的多少
Xa4, xa5, Xa7, Xa8, Xa10, Xa11, xa13, Xa14, Xa15, Xa19, Xa20…..
上世纪90年代日本学者曾进行了一次全面的等位性测定
目前已鉴定出30个抗水稻白叶枯病基因，包括21个 显性基因和9个隐性基因；其中:12个全生育期、18个成株 期抗性基因。
在国际水稻新基因命名委员会正式注册的约有19个；
研究较多的还有韩国、印度、中国、IRRI、美国、法国、 英国等，中国的研究大多开始于上世纪的30年代，许多水稻 方面的研究工作都是参照日本的结果。
（……….）
1、水稻抗白叶枯病遗传育种
病原菌： Xanthomonas oryzae pv. oryzae 危害：南方稻区，从苗期开始，北方稻区，从中、后期开 始，主要在维管束中定殖，引起危害 苗期，从根部侵入，萎焉型（Kresek）、青枯型 移栽以后，从叶缘的水孔和伤口侵入 分布：日本、东南亚、我国南方沿海、四川多雾的山区、江淮 洼地等，籼稻重于粳稻，杂交稻重于常规稻品种
病害循环（流行）：
病稻种、病稻草、田间稻桩、杂草、田水越冬（过冬） （存活期？），
春天：苗床开始活跃、秧田期到大田期，随灌水扩散、风 雨等造成流行
在东南亚和我国的海南、广东等地周年危害 早期的研究以日本为主，上世纪20-30年代集中在病原菌的 生物学、生态学等，及抗病品种筛选和选育
机插秧、直播、人工移栽等的栽培方式变化
经杂交导入IR24后，通过回交、自交获得了BC4F2群体. 分析其中两个F2群体对菲律宾小种1、2、4和6的抗性遗传， 表明是由一对显性基因控制的，与已鉴定的17个抗性基因不 同，被命名为Xa21。 Ikeda et al（1991）首先将其定位于第 11染色体
Song et al（1995）克隆了Xa21，是第一个被克隆的抗病基因
自然界水稻分布和不同粒形（型）
Nat Commun 2: 467. 2011
水稻病虫害的种类： 在生产上比较重要、遗传育种研究较多的一些病虫害： 稻瘟病、白叶枯病、纹枯病、细菌性条斑病、 条纹叶枯病、东格鲁病、 褐飞虱、白背飞虱 总体而言，水稻以及水稻病虫害的研究工作，多开始于
日本学者 他们在上世纪初就开始了：水稻基本生物学性状的 描述、重要农艺性状的遗传规律、病虫害种类及流行规律、 抗病虫种质的收集、抗病虫育种、品质育种等，都是比较领 先的；以后又在突变体构建、及现在的水稻分子生物学、抗 病基因克隆方面等方面领先，最近几年中国学者逐渐赶上。
Buddenhagen & Reddy’s system (1972)
A BCDE
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BJ1
R RRRR R S R
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ห้องสมุดไป่ตู้
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但到目前为主，主要局限于南方稻区。 同样的问题：太宽，不同省份用的效果不一样；没有出现 质的差别。
抗病遗传 日本最早开始抗病遗传研究 Kinmaze带有抗病基因Xa1 Kogyuku带有抗病基因Xa2 Wase-Aikoku带有抗病基因Xa3 以后国际水稻研究所和其他国家分别开始了抗病资源的发掘
和抗病新基因的鉴定 到二十世纪80年代时，已经鉴定了至少20个抗病基因
鉴别系统
1957年日本的Kuhara (久原)发现抗病品种Asakaze (朝 凤)在推广两年后，变成了感病品种，开始了病原菌致病力 分化的研究，原因？ 建立鉴别系统
1969年日本建立了第一套鉴别体系，用4个品种可将全日 本的菌系分成三个群 在增加两个品种、收集更多菌株进行鉴定时，分成了5个 群
Kozaka’system (1969)
水稻抗病虫遗传育种专题
水稻的意义：最重要的粮食作物 重要的分子生物学研究材料 研究项目、研究队伍等
水稻的分类：禾本科、稻属，该属共有22个种， 人类栽培利用的两个种：亚洲栽培稻 非洲栽培稻
亚洲栽培稻：分为籼亚种（Indica）和粳亚种（Japanica) 热带粳稻、爪哇稻(Javanica)
分布：
Xa22 谢岳峰等（1990）从云南地方品种中“扎昌龙”鉴定 了一对显性基因控制中国致病型I、Ⅱ、Ⅳ和Ⅶ，菲律宾小种 1～6，日本小种I、Ⅱ和Ⅲ共12个小种（致病型）。 等位性测
试表明该抗性基因是一个新的显性成株抗性基因，定名为Xa22，