稻瘟病抗性基因Pi-d2、Pi-d3和Pigm不同敲除突变体的抗性评价

摘要

谷丰B是一个广谱高抗稻瘟病水稻保持系,含有稻瘟病抗性基因Pi-d2,Pi-d3和Pigm.为了进一步明确3个抗性基因在谷丰B中的作用,本研究利用CRISPR/Cas9多基因编辑系统构建了共敲除Pi-d2+ Pi-d3+Pigm基因载体.通过遗传转化试验以及DNA测序,T0代植株获得多种突变体组合类型.对其中的Pi-d2、Pigm、Pi-d2+Pi-d3、Pi-d2+Pigm、Pi-d2+Pi-d3+Pigm等5种纯合突变体的T1代株系进行稻瘟病室内接种鉴定,研究结果表明,Pi-d2、Pi-d3和Pigm分别对86/501-3、KJ201/CHE86061和86/CHE86061/501-3的菌株存在显著的抗性效应,Pi-d2+Pi-d3,Pi-d2+Pigm和Pi-d2+Pi-d3+Pigm的敲除株系的抗性不完全等同于单个基因的简单叠加,其中Pi-d2+Pi-d3+Pigm的突变体对菌株CHL768表现完全不同于其他类型突变体的感病性.上述结果为解析广谱高抗稻瘟病水稻材料谷丰B的抗性遗传机理提供重要信息,也为水稻稻瘟病抗病育种研究提供参考.