水稻是我国乃至全世界最要的粮食作物之一。由稻瘟病菌引起的稻瘟病是一种世界性病害,也是我国水稻新品种审定中实行“一票否决制”的水稻病害,近年来呈现不断上升的趋势。稻瘟病不仅引起水稻大幅减产(10%-35%),严重时甚至颗粒无收,而且会影响稻米品质。福建省主要以水稻为粮食作物,同时也是全国杂交水稻制种的第一大省。然而,福建省特有的高温高湿的气候条件导致福建省成为稻瘟病多发重发区域,严重影响当地水稻的稳产高产。尽管采用多次高浓度喷洒农药的方式可在一定程度上防治稻瘟病,但这不仅造成严重的环境污染,而且对食品安全和农民的身体健康也造成严重威胁,这也使得抗稻瘟病水稻新材料的创制在防治稻瘟病上更加经济有效,可以从根本上杜绝或者减轻稻瘟病的发生。因此,鉴定和分离更多广谱抗稻瘟病新基因,对水稻抗病育种具有重要意义。
针对稻瘟病严重影响水稻生产、危害粮食安全的“卡脖子”难题,我院水稻研究所水稻种质创新与复合性状多基因聚合分子育种科技创新团队通过对稻瘟病抗性基因的挖掘与鉴定、抗稻瘟病水稻新材料的创制,克隆了2个稻瘟病抗性基因,创制了一系列稻瘟病抗性优良、综合性状优异的水稻新材料,将丰富水稻抗稻瘟病的基因资源及种质资源,为后续的水稻抗稻瘟病新品种的选育奠定基础。出版著作1部;授权国家发明专利1件;发表论文5篇(SCI收录2篇)。创制抗稻瘟病水稻新材料20份。育成了1个携带Pik基因的抗稻瘟病水稻新品种创优9708,该品种通过国家审定。
该成果克隆了两个稻瘟病抗性基因Pita和Pigm新的等位基因Pita-Fuhui2663和Pigm-1,为水稻稻瘟病抗病育种提供优异的基因资源。利用创制的携带Pigm-1基因的抗稻瘟病水稻新材料鉴定了一个新的水稻粒长相关基因GL12-1,为水稻品质遗传改良提供了新的基因资源。开发了基因Pigm-1、Pita-Fuhui2663和Pik-zh的功能标记,为抗稻瘟病分子标记辅助选育提供更多的标记选择。育成了1个携带Pik基因的抗稻瘟病水稻新品种创优9708,创制携带Pigm-1基因的抗稻瘟病新材料15份,创制同时携带Pigm-1和Xa23基因的抗稻瘟病和白叶枯病新材料5份,为选育更多的抗稻瘟病水稻新品种提供育种材料。
(院科研管理处,水稻所报道)