江蘇太湖地區(qū)粳稻稻瘟病抗性基因(Pi2、Pita、Pib)的分布及抗病效應(yīng)

doi：10.3969/j.issn.1000-4440.2024.05.001

收稿日期：2024-01-23

基金項(xiàng)目：江蘇省“333”高層次人才培養(yǎng)項(xiàng)目；蘇州市科技計(jì)劃項(xiàng)目（SNG2022012）；江蘇太湖地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所院基金項(xiàng)目（21008）

作者簡(jiǎn)介：于雅潔（1995-），女，山東威海人，碩士研究生，研究實(shí)習(xí)員，主要從事水稻遺傳育種的研究。（E-mail）781911361@qq.com

通訊作者：袁彩勇，（E-mail）hysdycy@163.com

摘要：" 為分析稻瘟病抗性基因Pi2、Pita、Pib在江蘇太湖地區(qū)粳稻稻瘟病抗性育種中的作用，利用五引物擴(kuò)增受阻突變體系（PARMS）檢測(cè)技術(shù)，檢測(cè)水稻稻瘟病抗性基因Pi2、Pita、Pib在江蘇太湖地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所篩選培育的799份高世代穩(wěn)定試驗(yàn)材料中的分布情況，并結(jié)合穗頸瘟人工接種鑒定結(jié)果分析基因型與抗性的關(guān)系。結(jié)果表明，在799份供試水稻品種中，以抗性基因 Pib的分布頻率最高，抗性基因 Pita的分布頻率也相對(duì)較高，抗性基因 Pi2分布頻率較低，多數(shù)材料攜帶2個(gè)抗性基因；在抗性基因組合中，Pita+Pib組合檢出率較高，為44.81%（358/799）。田間抗病性鑒定結(jié)果表明，當(dāng)供試材料中只存在單一抗病基因時(shí)，中抗級(jí)別以上材料占比為33.60%（86/256），當(dāng)供試材料中存在復(fù)合基因型時(shí)，中抗級(jí)別以上材料占比為61.02%（299/490），表明抗性基因共存可以有效增強(qiáng)植株對(duì)稻瘟病的抗性。本研究結(jié)果為江蘇太湖地區(qū)粳稻稻瘟病抗性基因聚合育種的選擇提供了理論支持。

關(guān)鍵詞：" 稻瘟??；PARMS技術(shù)；抗性基因；抗病育種

中圖分類號(hào)：" S511;S435.111.4+1""" 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：" A""" 文章編號(hào)：" 1000-4440（2024）05-0769-08

Distribution and resistant effects of blast resistant genes （Pi2， Pita， Pib） in japonica rice in Taihu area of Jiangsu province

YU Yajie，" CAO Penghui，" SONG Yunsheng，" CHEN Fei，" QIAO Zhongying，nbsp; DONG Minghui，" ZHU Yongliang，" XIE Yulin，" YUAN Caiyong

（Jiangsu Taihu Area Institute of Agricultural Sciences， Suzhou 215104， China）

Abstract：" "In order to analyze the role of rice blast resistance genes Pi2， Pita and Pib in japonica rice blast resistance breeding in areas of Taihu area of Jiangsu province， penta-primer amplification refractory mutation system （PARMS） detecting technology was used to detect the distribution of rice blast resistance genes Pi2， Pita and Pib in 799 high generation stable test materials screened and bred by Jiangsu Taihu Area Institute of Agricultural Sciences， and to analyze the relationship between genotype and resistance in combination with the results of artificial inoculation and identification of seedling blast and neck panicle blast. The results showed that among the 799 test materials， most of them carried two resistance genes，the distribution frequency of resistance gene Pib was the highest， the distribution frequency of resistance gene Pita was high， and the distribution frequency of resistance gene Pi2 was low. In the resistance gene combination， the detection rate of Pita+Pib combination was relatively high， which was 44.81% （358/799）. The results of field disease resistance identification showed that when there was only one single disease resistance gene in the test materials， materials with medium resistance or above accounted for 33.60% （86/256）. When there were composite genotypes in the test materials， materials with medium resistance or above accounted for 61.02% （299/490）， indicating that the coexistence of resistance genes could effectively enhance the resistance to rice blast. The results provide theoretical support for the selection of japonica rice blast resistance gene polymerization breeding in the Taihu region of Jiangsu province.

Key words：" rice blast;penta-primer amplification refractory mutation system （PARMS） technology;resistance genes;disease-resistance breeding

水稻（Oryza sativa L.）作為全球主要糧食作物之一，對(duì)人類社會(huì)的生存和發(fā)展具有不可替代的重要性，全球約有一半的人口將稻米作為主食。在中國(guó)，水稻在維護(hù)糧食安全與保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)十分重要的地位，其產(chǎn)量在全球范圍內(nèi)也遙遙領(lǐng)先。作為第一大糧食作物，2022年江蘇省水稻的種植面積達(dá)到了2.20×106 hm2以上。然而，水稻在其生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中面臨著諸多挑戰(zhàn)，其中最為關(guān)鍵的是各種病原菌的侵染，特別是稻瘟病病菌（Magnaporthe oryzea）引起的稻瘟病。稻瘟病，也被稱為稻熱病，是一種嚴(yán)重的真菌類病害，它不僅嚴(yán)重威脅著水稻產(chǎn)量，導(dǎo)致水稻年均產(chǎn)量損失20%～30%，在疫情嚴(yán)重的年份甚至可達(dá)50%以上，重病田顆粒無(wú)收，被稱為水稻的“癌癥”。同時(shí)，稻瘟病的發(fā)生還嚴(yán)重影響稻米品質(zhì)，它通過(guò)改變稻米的直鏈淀粉及蛋白質(zhì)等的含量使大米食味品質(zhì)造成一定的降低。

面對(duì)稻瘟病的威脅，科學(xué)家們一直致力于尋找有效的控制策略。利用抗病基因培育和推廣抗病品種是控制稻瘟病最為經(jīng)濟(jì)有效和綠色安全的防治手段?？沟疚敛』虻难芯孔畛跏怯扇毡緦W(xué)者于20世紀(jì)60年代中期展開(kāi)的，日本學(xué)者通過(guò)研究鑒定出8個(gè)抗性位點(diǎn)上的14個(gè)抗病基因。在中國(guó)，稻瘟病病菌主要分為8個(gè)亞群和50余個(gè)生理小種，這些生理小種之間存在顯著的遺傳差異。迄今，已有100多個(gè)稻瘟病主效抗性基因被鑒定，同時(shí)鑒定出34個(gè)部分抗性基因?，F(xiàn)階段，28個(gè)主效抗性基因（Pit、Pish、Pi37、Pi64、Pib、Pid2、Pid3、Pi25、Pi2、Pi9、Pizt、Pi50、Pigm、Pizh、Pi36、Pi5、Pii、Pia、Pi-CO39、Pi1、Pi54、Pi54rh、Pikm、Pikp、Pik、Pike、Pita和Ptr）及5個(gè)部分抗性基因（Pi21、Pi35、Pi63、Pb1和Pid3-I1）被成功克隆。其中，Pib基因來(lái)源于水稻品種BL1，該基因位于水稻第2號(hào)染色體長(zhǎng)臂近末端的區(qū)域。作為第1個(gè)通過(guò)圖位克隆得到的稻瘟病抗性基因，Pib編碼1個(gè)由1 251個(gè)氨基酸組成的蛋白質(zhì)，對(duì)日本大多數(shù)稻瘟病病菌小種均可以產(chǎn)生抗性；作為主效抗稻瘟病基因，Pi-ta基因被首次克隆于供體品種Yashiro-mochi中，該基因位于細(xì)胞質(zhì)膜上，水稻第12號(hào)染色體靠近著絲點(diǎn)的區(qū)域，限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性（RFLP）標(biāo)記RG241和RZ397之間，編碼1個(gè)長(zhǎng)度為928個(gè)氨基酸的細(xì)胞質(zhì)膜受體蛋白質(zhì)，與無(wú)毒基因產(chǎn)物AVR-Pita直接互作；Pi-2基因來(lái)自哥倫比亞秈稻品種5173，初步定位結(jié)果顯示，它定位在6號(hào)染色體分子標(biāo)記RG64和RZ612之間，遺傳距離分別是2.1 cM和7.2 cM，精細(xì)定位結(jié)果顯示，它定位在分子標(biāo)記RG64和AP22之間，遺傳距離分別為0.9 cM和1.2 cM，該基因編碼1個(gè)NBS-LRR類蛋白，其抗譜廣，對(duì)中國(guó)收集的792個(gè)稻瘟病病菌小種中的絕大多數(shù)都表現(xiàn)出抗性。以上抗性基因的發(fā)現(xiàn)和克隆對(duì)于理解水稻的抗病機(jī)理以及育種工作具有重要的意義。

本研究采用的五引物擴(kuò)增受阻突變體系（PARMS）檢測(cè)技術(shù)一般用于單核苷酸多態(tài)性聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（SNP PCR）分析，屬于第3代分子標(biāo)記。與傳統(tǒng)分子檢測(cè)技術(shù)相比，PARMS在進(jìn)行SNP等位基因基因型檢測(cè)方面具有高準(zhǔn)確性和低成本的顯著優(yōu)勢(shì)，因而在近年來(lái)的農(nóng)學(xué)研究中得到了廣泛應(yīng)用。

本研究擬以稻瘟病抗性基因Pi2、Pita和Pib為主要研究對(duì)象，通過(guò)對(duì)江蘇太湖地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所篩選培育的799份高世代材料進(jìn)行PARMS檢測(cè)，結(jié)合田間穗頸瘟自然鑒定、誘發(fā)鑒定及抗病性評(píng)估，全面評(píng)估以上抗性基因在抵御稻瘟病方面的效應(yīng)，并為江蘇太湖地區(qū)的水稻抗病品種選育提供科學(xué)依據(jù)和新思路。

1" 材料與方法

1.1" 供試材料

本研究團(tuán)隊(duì)前期引進(jìn)了優(yōu)異抗稻瘟病種質(zhì)資源128份，經(jīng)過(guò)初步抗性鑒定結(jié)合基因檢測(cè)，篩選出中等抗病性的種質(zhì)資源35份，作為主要抗性親本。隨后以這些親本與優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)水稻新種質(zhì)或中間材料進(jìn)行配組篩選，形成799份高代試驗(yàn)材料。

供試稻瘟病病菌菌株為江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所提供的5個(gè)代表性菌株，編號(hào)為2021-3、2021-43、2021-71、2021-150和2021-497。

1.2" 供試水稻材料穗頸瘟抗性的鑒定

穗頸瘟田間抗性的鑒定采用病區(qū)自然誘發(fā)法，鑒定圃設(shè)在江蘇省常州市金壇試驗(yàn)基地（31°40′16.29″N，119°21′47.79″E），該地區(qū)日照充足、雨量充沛，屬北亞熱帶季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候，利于稻瘟病的發(fā)生。每個(gè)供試品種種植4行，每行5株，株行距為20 cm×20 cm。將供試材料與稻瘟病誘發(fā)品種蘇御糯交錯(cuò)種植以增強(qiáng)病菌的自然侵染力。隨后在水稻生長(zhǎng)期間觀察并記錄成熟期穗頸瘟發(fā)病情況，抗性鑒定標(biāo)準(zhǔn)參照國(guó)際水稻研究所的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn) 。在水稻生長(zhǎng)的全生育期內(nèi)不對(duì)病害進(jìn)行防治，生長(zhǎng)過(guò)程中的蟲(chóng)害防治和肥水管理按照大田常規(guī)生產(chǎn)操作。

1.3" 水稻葉片DNA的提取

采用十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）法提取 DNA。具體操作步驟如下：取植株葉片樣品剪碎放入2 ml EP管中，加入2粒鋼珠和100 μl CTAB溶液，用植物破碎儀高速振蕩5 min將葉片打碎；向其中加入400 μl CTAB溶液，上下翻轉(zhuǎn)幾次使其混合均勻，隨后將EP管放入65 ℃水浴鍋中，每15 min翻轉(zhuǎn)1次，水浴時(shí)長(zhǎng)1 h；取出EP管，放在離心機(jī)中，4 ℃、12 000 r/min離心10 min，將上清液轉(zhuǎn)移至新的EP管中；向EP管中加入500 μl三氯甲烷與異戊醇混合液（24∶1，體積比）并劇烈振蕩，隨后置于離心機(jī)中，4 ℃、12 000 r/min離心10 min，將上清液轉(zhuǎn)移至新的離心管中，重復(fù)上述操作；吸取上清液，加入2倍體積的異丙醇，-20 ℃靜置30 min；4 ℃、12 000 r/min離心10 min，吸去上清液。此時(shí)遺留下來(lái)的沉淀即為目的DNA，加入500 μl乙醇進(jìn)行吹打，隨后放入離心機(jī)中4 ℃、12 000 r/min離心后烘干，加入滅菌水溶解，并放入4 ℃冰箱內(nèi)保存?zhèn)溆谩?/p>

1.4" PARMS引物與PCR擴(kuò)增體系

試驗(yàn)所需引物由武漢景肽生物科技有限公司合成，詳細(xì)的標(biāo)記引物序列見(jiàn)表1。PCR擴(kuò)增反應(yīng)體系為10.00 μl，其中包括5.00 μl 2×PARMS master mix（包含2條通用熒光引物），0.15 μl 10 μmol/L Allele-T標(biāo)記引物，0.15 μl 10 μmol/L Allele-C標(biāo)記引物，0.40 μl 10 μmol/L通用引物，1.00 μl模板DNA（10～100 ng），3.30 μl的ddH2O。PCR反應(yīng)程序?yàn)椋?4 ℃ 15 min；94 ℃ 20 s，65 ℃（每循環(huán)降低0.8 ℃） 1 min，共10個(gè)循環(huán)；94 ℃ 20 s，57 ℃ 1 min，共32個(gè)循環(huán)。

1.5" 基因分型的鑒定

PCR完成后，使用TECAN infinite M1000酶標(biāo)儀讀取掃描FAM（6-羧基熒光素）、HEX（六氯-6-甲基熒光素）和ROX（6-羥基黃曲霉素B）信號(hào)，PARMS SNP熒光信號(hào)和分型原理如圖1所示。隨后利用在線軟件Snpdecoder（http：//www.snpway.com/snpdecoder/）解析轉(zhuǎn)換熒光信號(hào)，將熒光信號(hào)生成清晰直觀的分型圖，并根據(jù)不同顏色，輸出基因型結(jié)果。

1.6" 統(tǒng)計(jì)分析

采用辦公軟件WPS進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和圖表繪制，對(duì)獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行描述性統(tǒng)計(jì)分析。利用 SPSS statistics 26軟件進(jìn)行單基因邏輯回歸分析，獲得各基因與抗性間的回歸系數(shù)（B）、顯著性檢驗(yàn)的P值及優(yōu)勢(shì)比 （OR）。

2" 結(jié)果與分析

2.1" 抗稻瘟病基因的分布特征檢測(cè)

本研究對(duì)799份高世代穩(wěn)定試驗(yàn)材料進(jìn)行了PARMS檢測(cè)，F(xiàn)AM和 HEX報(bào)告熒光信號(hào)的散點(diǎn)圖如圖2所示，圖中1個(gè)點(diǎn)代表1份水稻材料，其中綠色點(diǎn)代表HEX熒光信號(hào)檢出數(shù)，對(duì)應(yīng)感病純合基因；藍(lán)色點(diǎn)代表FAM熒光信號(hào)檢出數(shù)，對(duì)應(yīng)抗病純合基因。隨后對(duì)稻瘟病抗性基因Pi2、Pita、Pib展開(kāi)分布頻率分析。

圖中每個(gè)點(diǎn)代表1份水稻材料，其中綠點(diǎn)及藍(lán)點(diǎn)分別代表HEX（六氯-6-甲基熒光素）及FAM（6-羧基熒光素）熒光信號(hào)檢出數(shù)。

由圖3可知，抗性基因Pib在試驗(yàn)材料中的分布頻率最高，檢出率達(dá)到88.86%（710/799），暗示其在區(qū)域內(nèi)的材料中分布廣泛。Pita抗性基因的檢出率為57.45%（459/799），Pi2抗性基因的檢出率則相對(duì)較低，僅為16.90%（135/799），表明不同基因在供試材料中的分布存在差異。

進(jìn)一步的分析結(jié)果顯示，在這些材料中，單獨(dú)攜帶 Pi2、Pita、Pib基因的材料分別占0.38%（3/799）、3.63%（29/799）、28.04%（224/799），即僅攜帶1個(gè)抗性基因的材料占32.04%（256/799）。在基因組合方面，同時(shí)攜帶2種抗病基因的材料，如Pi2+Pib、Pi2+Pita、Pita+Pib的檢出率分別為7.51%（60/799）、0.50%（4/799）、44.81%（358/799），共占52.82%（422/799），同時(shí)攜帶Pita和Pib基因的材料的高檢出率表明這2個(gè)基因可能在抗性提升上具有協(xié)同效應(yīng)。同時(shí)攜帶Pi2、Pita、Pib 3個(gè)基因的材料占8.51%（68/799），而完全不含這3個(gè)基因的材料則占6.63%（53/799）。

2.2" 抗稻瘟病基因?qū)λ腩i瘟抗性的貢獻(xiàn)

通過(guò)邏輯回歸法分析各基因?qū)λ腩i瘟抗性的貢獻(xiàn)。由圖4可知，Pita與穗頸瘟抗性間的回歸系數(shù)（B）為1.12，達(dá)到極顯著水平（Plt;0.01），Pi2與穗頸瘟抗性間的B為0.74，同樣達(dá)到極顯著水平（Plt;0.01），表明Pita和Pi2對(duì)供試材料的抗性有極顯著的貢獻(xiàn)；Pib與穗頸瘟抗性間的B為0.64，達(dá)到顯著水平（Plt;0.05）。Pita、Pi2、Pib的優(yōu)勢(shì)比 （OR） 分別為3.05、2.09、1.90，表明攜帶Pita、Pi2、Pib基因?qū)Φ疚敛】剐缘呢暙I(xiàn)分別是不攜帶Pita、Pi2、Pib基因的3.05倍、2.09倍、1.90倍。

2.3" 供試品種穗頸瘟抗性分析

對(duì)799份水稻材料田間誘發(fā)穗頸瘟發(fā)病情況展開(kāi)分析，結(jié)果如圖5所示，抗性達(dá)到1級(jí)（抗）的材料有151份，抗性達(dá)到3級(jí)（中抗）的材料有244份，抗性達(dá)到5級(jí)（中感）的材料有147份，抗性達(dá)到7級(jí)（感）材料的有257份，暫未從供試材料中發(fā)現(xiàn)抗性達(dá)到0級(jí)（高抗）或9級(jí)（高感）的材料。由此表明，供試材料中存在不同程度的抗性反應(yīng)。799份材料中，抗性達(dá)中抗及以上（≤3級(jí)）的品種占比為49.44%（395/799）；感病（≥5級(jí)）的品種占比為50.56%（404/799）。以上結(jié)果表明供試材料整體抗性較好。

2.4" 抗稻瘟病基因與對(duì)穗頸瘟抗性的關(guān)聯(lián)性分析

在供試材料中，不同抗病基因及其組合在抗病性表現(xiàn)上呈現(xiàn)明顯差異?？剐曰蜷g的聚合疊加效應(yīng)如表2及圖6所示，僅含有單一抗病基因的256份材料平均抗病等級(jí)為4.94級(jí)，其中中抗及以上級(jí)別以上的材料占比為33.60%（86/256），表明單一基因的抗性效果相對(duì)有限。相比之下，含有2個(gè)抗病基因（Pi2+Pib、Pi2+Pita和Pita+Pib）的422份材料平均抗病等級(jí)為3.81級(jí)，中抗及以上級(jí)別的材料占比達(dá)到59.24%（250/422），這一結(jié)果說(shuō)明基因組合在增強(qiáng)抗病性方面的重要性。特別是Pita+Pib組合，中抗及以上級(jí)別以上的材料檢出率達(dá)到51.18%（216/422），該結(jié)果可能表明這2個(gè)基因在協(xié)同提高抗病性方面具有潛力。當(dāng)材料中存在3種抗病基因（Pi2+Pita+Pib）時(shí)平均抗病等級(jí)為3.38級(jí)，中抗及以上級(jí)別的占比大幅度提升至72.06%（49/68），表明多重抗病基因的協(xié)同作用在提高稻瘟病抗性方面的效果更好。此外，即使在不攜帶任何一種檢測(cè)基因的材料中，仍有18.87%（10/53）的材料表現(xiàn)出對(duì)穗頸瘟的抗性，這53份材料的平均抗病等級(jí)為5.98級(jí)，暗示這些材料中可能存在其他未知的抗病基因或抗病機(jī)制。

3" 討論

水稻稻瘟病抗性作為典型的質(zhì)量-數(shù)量性狀，既受基因控制又受多種環(huán)境因素的影響。稻瘟病的發(fā)生對(duì)水稻的增產(chǎn)與穩(wěn)產(chǎn)都會(huì)產(chǎn)生很大的威脅。同時(shí)，對(duì)稻瘟病的抗性是否過(guò)關(guān)也是江蘇省水稻新品種審定中關(guān)鍵的衡量指標(biāo)。由于稻瘟病病菌具有復(fù)雜性與多樣性，因此現(xiàn)階段種植抗病品種依舊是最經(jīng)濟(jì)有效且環(huán)保的防治稻瘟病的手段。通過(guò)對(duì)江蘇粳稻稻區(qū)稻瘟病抗性基因進(jìn)行鑒定及對(duì)田間抗性進(jìn)行分析，可以有效掌握稻瘟病抗性基因的潛在價(jià)值，提高水稻育種效率。采用傳統(tǒng)育種手段篩選抗病品種，不僅選擇效率低且耗時(shí)耗力。利用PARMS技術(shù)進(jìn)行分子標(biāo)記輔助選擇育種，不僅可以大大提升選擇效率，而且可以有效提升選擇的準(zhǔn)確率，因此該手段近年來(lái)在農(nóng)學(xué)遺傳育種研究中得到了較為廣泛的應(yīng)用。卿冬進(jìn)等利用PARMS技術(shù)建立Pigm基因的熒光分子標(biāo)記，并以此標(biāo)記進(jìn)行稻瘟病檢測(cè)，結(jié)合田間表型驗(yàn)證了該方法構(gòu)建的分子標(biāo)記具有較強(qiáng)的可靠性。劉軍化等利用PARMS技術(shù)檢測(cè)9個(gè)抗稻瘟病基因（Pi1、Pib、Pi2、Pi5、Pi9、Pita、Pigm、Pik、Pik-m）在87份水稻材料中的分布情況，探究稻瘟病抗性基因抗性效率，發(fā)現(xiàn)87份材料中有10份材料僅含有單基因，多數(shù)材料至少含有2個(gè)聚合基因，其中以Pi5基因分布最廣。吳子帥等利用PARMS技術(shù)檢測(cè)14個(gè)稻瘟病抗性基因在121份常規(guī)秈稻品種中的分布情況，并借此分析基因型和抗性的關(guān)系。

王小秋等對(duì)14個(gè)稻瘟病抗性基因在江蘇省近年育成的195個(gè)粳稻新品種/品系中的分布展開(kāi)分析，發(fā)現(xiàn)Pib、Pita和Pikh基因在供試品種中的分布頻率較高，其分布頻率均保持在45.00%以上，以上3個(gè)基因中又以Pib基因分布最廣，檢出率高達(dá)72.00%；陳濤等通過(guò)對(duì)40個(gè)品種和665個(gè)新品系的抗性基因進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)被檢樣品中廣泛存在Pi-ta與Pi-b基因，其中Pi-b基因檢出率高于Pi-ta基因；范方軍等利用Pi-b、Pi-ta、Pikm和Pi54的功能標(biāo)記對(duì)江蘇省遲熟中粳稻預(yù)試64份品系進(jìn)行稻瘟病抗性檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)抗病基因Pi-b檢出率高達(dá)76.56%（49/64）。本研究利用PARMS技術(shù)，有針對(duì)性地檢測(cè)江蘇太湖地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所篩選培育的799份高代材料中Pi2、Pita、Pib抗性基因的分布情況，研究結(jié)果表明，799份高代材料中攜帶 Pita及Pib抗病基因的材料占比均超過(guò)50.00%，其中以Pib抗性基因在樣本中的檢出率最高（88.86%），說(shuō)明Pita及Pib基因廣泛存在于供試材料中，其中以Pib抗病基因的應(yīng)用最廣，與前人研究結(jié)果一致，表明Pib基因可能是太湖稻區(qū)主要的稻瘟病抗病基因。

范方軍等通過(guò)對(duì)Pi-b、Pi-ta、Pikm、Pi54 4個(gè)水稻抗病基因組合進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)在含有2個(gè)抗病基因的組合中，Pi-ta+Pi-b的檢出率相對(duì)較高，在64份材料中有7份；戴小軍等通過(guò)對(duì)70個(gè)水稻品種中的4個(gè)稻瘟病抗性基因Pi-ta、Pi-b、Pi9、Pikm進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)相對(duì)于其他抗性基因組合，Pi-ta+Pi-b抗病基因組合檢出率最高。本研究發(fā)現(xiàn)，在含有2個(gè)抗病基因的組合中，Pita+Pib抗性基因組合檢出率高達(dá)44.81%，說(shuō)明供試材料中Pita與Pib基因聚合作用較強(qiáng)，這與范方軍等、戴小軍等的研究結(jié)果一致，表明這2個(gè)基因在協(xié)同提高抗病性方面可能存在較大潛力。

本研究針對(duì)基因型與田間抗病性表現(xiàn)進(jìn)行了分析，分析結(jié)果表明，799份檢測(cè)材料中，中抗級(jí)別及以上材料占49.44%（395/799），當(dāng)檢測(cè)材料中同時(shí)存在基因Pita與Pib時(shí)，水稻材料對(duì)穗頸瘟的抗性表現(xiàn)出更強(qiáng)的抗性，反映這2種基因在防治稻瘟病上的潛在協(xié)同作用；當(dāng)同時(shí)存在基因Pi2與Pita時(shí)，中抗級(jí)別以上材料有3份，占75.00%（3/4），但由于樣本數(shù)量較少，無(wú)法證明其是否具有普遍規(guī)律。此外，含有抗性基因的供試材料中，隨著抗性基因數(shù)量的增多，中抗級(jí)別及以上材料的檢出率逐漸提高，其中三基因型（Pi2+Pita+Pib）的抗性級(jí)別相對(duì)最高，暗示與單一基因型相比，多抗性基因共存使水稻對(duì)稻瘟病抵抗力顯著增強(qiáng)。除此之外，存在即使不攜帶Pi2、Pita、Pib基因的材料仍對(duì)穗頸瘟具有抗性的情況，說(shuō)明在供試品種中存在其他稻瘟病抗性基因，其抗病效率需要進(jìn)一步分析。研究結(jié)果表明，即使材料中存在相同的抗病基因，但表現(xiàn)出的稻瘟病抗病等級(jí)仍不同，這可能是由于除檢測(cè)的3個(gè)抗病基因之外，材料中攜帶其他抗病基因，針對(duì)此現(xiàn)象，后續(xù)還需要針對(duì)其他抗病基因展開(kāi)研究。

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