The effects of activated carbon and plants diversity ... - 华南农业大学

华 南 农 业 大 学 农 学 院 第 三 届 综 述 大 赛 获 奖 作 品 论 文 集三 等 奖 作 品摘 要 : 稻 瘟 病 是 水 稻 三 大 病 害 之 一 。 本 文 综 述 了 水 稻 稻 瘟 病 抗 源 挖 掘 与 利 用 , 和 抗 稻瘟 病 基 因 及 稻 瘟 病 无 毒 基 因 的 定 位 、 克 隆 的 研 究 进 展 , 以 及 抗 稻 瘟 病 育 种 的 主 要 方 法 ,并 就 目 前 稻 瘟 病 育 种 中 存 在 的 问 题 和 相 应 的 对 策 进 行 了 分 析 探 讨 , 以 为 加 速 抗 稻 瘟 病 育种 工 作 进 程 , 提 高 工 作 成 效 提 供 依 据 。关 键 词 : 水 稻 稻 瘟 病 抗 性 育 种1 前 言水 稻 (Oryza sativa) 是 世 界 上 最 重 要 的 粮 食 作 物 之 一 , 全 球 约 一 半 以 上 的 人 口 以 稻米 作 为 主 食 (Khush, et al, 2005)。 由 稻 瘟 病 菌 (Magnaporthe oryzae) 引 起 的 稻 瘟 病 是 水稻 生 产 的 主 要 限 制 因 子 之 一 , 严 重 威 胁 着 世 界 的 粮 食 生 产 (Ou, et al, 1985)。 全 球 每 年 因稻 瘟 病 造 成 的 产 量 损 失 达 11%~30%, 直 接 经 济 损 失 约 50 亿 美 元 (Moffat, et al, 1994),损 失 的 粮 食 足 以 养 活 6000 万 人 口 (Zeigler, et al,1994)。 在 中 国 , 南 北 稻 区 每 年 均 受 到不 同 程 度 危 害 , 流 行 年 份 重 病 区 一 般 减 产 10%~30%, 严 重 时 可 达 40%~50%, 局 部 田 块甚 至 颗 粒 无 收 , 年 发 生 面 积 均 在 380 万 hm 2 以 上 , 所 造 成 的 稻 谷 年 损 失 达 数 亿 公 斤 ( 刘国 权 等 ,2004;Shen, et al,1994)。长 期 的 生 产 实 践 证 明 , 利 用 遗 传 抗 性 、 选 育 和 利 用 抗 病 品 种 是 最 有 效 、 最 经 济 、 对环 境 最 友 好 的 防 治 策 略 , 也 符 合 人 类 对 绿 色 食 物 的 要 求 ( 山 崎 羲 人 ,1980)。 然 而 由 于 稻瘟 病 菌 致 病 小 种 的 迅 速 变 异 (Ou 1979; Valent and Chumley, 1994) 和 人 们 对 寄 主 植 物 抵 抗病 原 菌 的 抗 病 分 子 机 制 尚 不 清 楚 , 所 以 许 多 抗 病 品 种 在 很 短 的 时 间 内 就 失 去 了 对 病 菌 的抗 性 (Kiyosawa, et al,1981; Mackill and Bonman 1992)。 分 离 和 克 隆 优 异 的 广 谱 抗 稻 瘟 病基 因 , 并 将 分 子 标 记 辅 助 选 择 (marker-assisted selection, MAS) 技 术 将 多 个 具 有 不 同 抗 谱的 稻 瘟 病 抗 性 基 因 聚 合 到 同 一 水 稻 品 种 中 , 培 育 具 有 持 久 抗 性 的 水 稻 品 种 , 有 利 于 培 育具 有 持 久 抗 性 的 水 稻 品 种 (Hittalmani, et al, 2000)。随 着 水 稻 (Goff, et al, 2002) 和 稻 瘟 病 菌 (Dean, et al, 2005) 基 因 组 测 序 的 完 成 , 加速 了 科 学 家 们 对 抗 病 机 制 的 研 究 。 植 物 病 理 学 家 和 育 种 家 们 从 稻 瘟 病 菌 的 致 病 性(Caracuel-Rios and Talbot 2007; Ebbole, et al,2007; Veneault-Fourrey and Talbot, 2005) 和 水稻 抗 病 性 (Dai, et al, 2007)、 以 及 这 二 者 的 相 互 关 系 (Liu, et al, 2010) 等 方 面 做 了 大 量 的 、细 致 的 研 究 和 探 讨 , 试 图 揭 开 水 稻 与 稻 瘟 病 菌 互 作 机 理 的 神 秘 面 纱 , 但 稻 瘟 病 的 危 害 是否 会 就 此 结 束 ? 本 文 综 述 稻 瘟 病 致 病 性 和 抗 病 性 研 究 的 最 新 进 展 , 结 合 当 前 稻 瘟 病 抗 病育 种 研 究 工 作 , 对 水 稻 稻 瘟 病 抗 病 育 种 工 作 提 供 依 据 。2 水 稻 稻 瘟 病 抗 源 挖 掘 及 利 用2.1 抗 源 收 集抗 病 品 种 培 育 的 关 键 在 于 掌 握 较 好 的 抗 性 基 因 来 源 。 目 前 , 稻 瘟 病 的 抗 源 主 要 来 自已 定 位 抗 病 基 因 的 抗 源 、 病 区 长 期 自 然 选 择 所 保 留 的 抗 源 、 野 生 稻 与 栽 培 稻 资 源 中 优 异的 稻 瘟 病 抗 性 材 料 等 3 个 方 面 ( 梁 曼 玲 ,2005)。 抗 病 种 质 资 源 的 发 掘 、 研 究 与 利 用 是 水258