摘要:稻瘟病和白叶枯病是水稻最严重的真菌和细菌病害之一,严重威胁水稻的产量和品质。培育对稻瘟病和白叶枯病具有广谱抗性的水稻品种是育种家的重要目标之一。育种家通常在育种过程中引入抗病 (R) 基因来提高水稻抗病性。然而,R基因仅能识别包含有相应无毒基因的稻瘟菌小种,很
稻瘟病和白叶枯病是水稻最严重的真菌和细菌病害之一,严重威胁水稻的产量和品质。培育对稻瘟病和白叶枯病具有广谱抗性的水稻品种是育种家的重要目标之一。育种家通常在育种过程中引入抗病 (R) 基因来提高水稻抗病性。然而,R基因仅能识别包含有相应无毒基因的稻瘟菌小种,很大程度上限制了包含单个R基因品种的大面积推广。敲除感病 (S) 因子可以显著提高抗性,但抗性水平远低于R基因介导的抗性。兼顾R基因的质量抗性和S因子的数量抗性对培育持久广谱抗病 (BSR) 新材料具有重要意义。
JIPB近日在线发表了中国农业科学院植物保护研究所宁约瑟团队题为“Development of elite rice with broad-spectrum resistance through pyramiding of key resistance gene and simultaneously editing multiple susceptibility genes”的研究论文(https://doi.org/10.1111/jipb.1390 1 )。该研究通过CRISPR/Cas9基因编辑技术在育种中间材料07GY31-Piz-t中组合敲除水稻三个S因子Pi21、Bsrd1和Xa5,显著提高水稻对稻瘟病和白叶枯病的广谱抗病性。
综上所述,分子设计育种和基因编辑的有效结合,可以在植物中快速有效地创制BSR材料。该研究不仅为水稻抗病育种提供了新材料,也为提高作物抗病性提供了新思路。中国农业科学院植物保护研究所博士后陶辉为该论文的第一作者,宁约瑟研究员为论文通讯作者。江苏里下河地区农业科学研究所李爱宏研究员、肖宁研究员等参与了研究工作。该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金和中国博士后科学基金等项目的资助。
文章引用:
Tao, H., Xiao, N., Wang, R., He, F., Cai, Y., Jiang, S., Wang, M., Wang, D., Chen, H., You, X., et al. (2025). Development of elite rice with broad-spectrum resistance through pyramiding of key resistance gene and simultaneously editing multiple susceptibility genes. J. Integr. Plant Biol. https://doi.org/10.1111/jipb.13901
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来源:老何说科学