稻瘟菌致病相关基因的研究策略

《稻瘟菌致病相关基因的研究策略》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、万方数据第25卷第3期农业与技术vol25No．3稻瘟菌致病相关基因的研究策略谷安宇赵明富何月秋(云南农业大学植物保护学院．云南昆明650201)【摘要】结合稻瘟茼致病相关基因和无毒基因的研究进展，以及图住克隆法在稻疽鹰研究中的运用。对耩症茵致病相关基因的研究策略作了简要评述。【关键词】稻瘟菌；文库；图位克隆中图分类号：S511水稻是重要的粮食作物之一(全世界近l，4人口以稻米为主食)也是我国最主要的粮食作物，其种植面积约占全国耕地面积的25％，但其产量约占粮食产量的45％，由于水稻病虫害的危害，平均每年有近10％的产量

2、损失¨】。在水稻病害中，由子囊菌Magnaponhegrisea(Hebert)Ba玎【无性世代为Pyriculariagrisea(c00ke)Sacc．】引起的稻瘟病一直是世界各国稻米产区的毁灭性病害，也是我国南北稻区最严重的水稻病害之一。稻瘟菌高度异变而且群体结构复杂。稻瘟菌具有许多病原菌生命循环的重要特点。稻瘟菌被认为是典型的“基因对基因”关系【21，即水稻品种有一种抗病基因R；稻瘟菌中就会有一与之对应的无毒基因AVR．R，它们之间的特异性互作才会导致品种表现出抗病反应。因此，要更好地研究利用水稻的抗病性必须从寄

3、主的抗病基因和病菌的无毒基因两方面人手【引。JanE．Leach【2001】等研究结果表明，可以根据稻瘟菌群体中无毒基因的稳定性来预测品种中抗性基因的持久性。要弄清稻瘟菌的致病机制，就要对稻瘟菌无毒基因进行分析，鉴别，标记并进行克隆。图位克隆法在基因分离方面有着独特的优势，而大片段DNA插入文库在图位克隆中起到关键性的作用。l稻瘟病菌与寄主的互作模式⋯一“基因对基因”模式当人类不断改良作物的同时，病原真菌与植物之间的关系也随之变化，在植物与病原真菌相互作用的漫长过程中，形成了高度专化和极端复杂的关系，造就了一种相互选择、

4、协同进化的格局。随着植物分子病理学和重组DNA技术的迅速发展，人们对植物与病原菌互作关系的认识日益深化。目前在植物与病原的关系中主要应用有两种模式：一种是Flor提出的基因对基因的特异性，激发子?受体模式；另一种是scheffcr等提出的毒素?解毒模式，它是病原菌分泌寄主特异的毒素情况下的一种模式。2稻瘟病致病相关基因研究文献标识码：A由于稻痘菌已成为丝状真菌分子生物学的研究模式，因此对其致病相关基因进行克隆并分析其功能，具有重要的科学意义和实践价值14】，随着研究的深入，稻瘟菌的遗传图谱和物理图谱已非常详细，经世界研究

5、稻瘟菌的几个重要实验室的努力，于2002年完成全部基因组的测序工作，近年来已经克隆和分析了包括MPGl，CPKAl，盯Hll，PMKl，MPSl，MAGB，MACl，PDEl，ABCl等近30个参与稻瘟病菌生活史各／I阶段的功能基因。(Balhadere，Talbot，2000)。嘲3稻瘟菌无毒基因的研究稻瘟菌的变异性很大。一个高抗品种在生产中使用3～5年便丧失抗性，成为高度感病品种，因此，如何培育持久抗病品种以及寻找更有效的抗病品种，成为目前水稻生产上的迫切要求。13】要培育持久抗病的品种，就要加深对水稻和稻瘟菌互作调

6、控机制的了解，因而对稻瘟菌无毒基因的研究就显得非常有意义，在研究早期，主要是通过比较田间不同菌株和突变体的方法研究稻瘟菌无毒基因【6’7】。自从Hebcrtf81成功进行稻瘟菌有性交配以来，使得通过遗传手段对其无毒基因的鉴定，标记和克隆成为可能f3l。迄今，据不完全统计至少鉴定到几十个稻瘟菌无毒基因，它们为POSl，POS2，POS3，POS4，AVRl·C039，AVRl—M20l，AVRl-Y：枷O，AVR2-YAMO。AVRl—MARA。AVRl-TSUY，AVRl·MINE，AVRl—CIC6，A、，Rl·KU8

7、6，AVRl·IRT7，AVRl·PIN4，P11，P12，S11，A12，TM4，AVRl-l【B，A、，R1一TA，A、厂R1-XM，AVRl一K59，A、，R·)【iu，A、，R1-Irat7，AⅣRl-MedN0¨，AVR—Pil，A、厂R-Pi2和AVR．Pi4a等，但从无毒基因的鉴定到基因的克隆，还需要大量的工作，至今也只有三个无毒基因A、，R．C039。PWL2和A、厂R．Pit“AVR2一YAMO)(V甜entetal．199l：ValentandChumleyl994：Sweig缸deta11995；K

8、angeta11995；faImanandLeong1998)得以克隆。19_13】有关稻瘟菌无毒基因及其产物的结构特征与功能的信息还十分缺少，需要更广泛的深入与研究。万方数据4稻瘟菌致病相关基因及无毒基因研究的策略(1)突变体途径产生突变体并鉴定其缺失特征是确定致病相关基因的有效策略，利用化学或辐射诱变，在体外筛选