Гены устойчивости риса к бактериальному ожогу листьев, вызываемому Xanthomonas oryzae pv. Oryzae (обзор)
https://doi.org/10.31367/2079-8725-2022-80-2-41-47
Аннотация
Рис является важнейшей пищевой культурой для населения земного шара и культивируется более десяти веков. Его поражают различные вирусные, грибковые и бактериальные болезни, из которых наиболее опасным является бактериальный ожог, который вызывается бактерией Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo). Наиболее эффективным способом борьбы с бактериальным ожогом является использование устойчивых сортов совместно с оптимальными агротехническими методами. За последние годы в мире проведены обширные генетические и геномные исследования для выяснения молекулярного механизма реакции риса на Xoo. В результате длительных исследований учеными из Юго-Восточной Азии было идентифицировано 42 различных гена устойчивости к бактериальному ожогу, из них 9 выделены и клонированы. В настоящий момент доступны полные последовательности геномов двух разных подвидов риса japonica и indica и трех разных рас возбудителя бактериального ожога. Следовательно, взаимодействие между растениями риса и Xoo может быть расшифровано и позволит понять меры противодействия хозяина, такие как врожденный иммунитет и иммунитет, опосредованный геном R. Функциональный анализ генов устойчивости может дать ключ к развитию широкого спектра и длительной устойчивости к бактериальному ожогу. Был охарактеризован ряд генов резистентности (R) и родственных им генов авирулентности и эффекторных генов вирулентности. В данном обзоре на основе опубликованных исследований представлены последние достижения в изучении взаимодействия между растениями риса и патогеном через гены R и их продукты. Также обсуждаются стратегии селекции для создания сортов с длительной и широкой устойчивостью к Xanthomonas oryzae.
Ключевые слова
Об авторах
П. И. Костылев
ФГБНУ «АНЦ «Донской»
Россия
Россия
П.И. Костылев, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, главный научный сотрудник лаборатории селекции и семеноводства риса
347740, Ростовская обл., г. Зерноград, Научный городок, 3
Н. Г. Черткова
ФГБНУ «АНЦ «Донской»
Россия
Россия
Н.Г. Черткова, младший научный сотрудник лаборатории клеточной селекции
347740, Ростовская обл., г. Зерноград, Научный городок, 3
Список литературы
1. Amante-Bordeos A., Sitch L.A., Nelson R., Dalmacio R.D., Oliva N.P., Aswidinnoor H., Leung H. Transfer of bacterial blight and blast resistance from the tetraploid wild rice Oryza minuta to cultivated rice, Oryza sativa. Theoretical and Applied Genetics. 1992; 84:345–54.
2. Blair M.W., Garris A.J., Iyer A.S., Chapman B., Kresovich S., McCouch S.R. High resolutiongenetic mapping and candidate gene identification at the xa5 locus for bacterial bligh resistance in rice (Oryza sativa L.). Theoretical and Applied Genetics. 2003; 107:62–73.
3. Goto T., Matsumoto T., Furuya N., Tsuchiya K., Yoshimura A. Mapping of bacterial blightresistance gene Xa11 on rice chromosome 3. Japanese Agricultural Research Quarterly. 2009; 43:221–5.
4. Guo S.B., Zhang D.P., Lin X.H. Identification and mapping of a novel bacterial blight resistance gene Xa35(t) originated from Oryza minuta. Scientia Agricultura Sinica. 2010; 43(13).
5. Hutin M., Sabot F., Ghesquière A., Koebnik R., Szurek B. A knowledge-based molecular screen uncovers a broad-spectrum OsSWEET14 resistance allele to bacterial bligh from wild rice. The Plant Journal. 2015; 84:694–703.
6. Jiang N., Yan J., Liang Y., Shi Y., He Z., Wu Y., Zeng Q., Liu X., Peng J. Resistance Genes and their Interactions with Bacterial Blight/Leaf Streak Pathogens (Xanthomonas oryzae) in Rice (Oryza sativa L.) – an Updated Review // Rice. 2020. V. 13. No. 3.
7. Jin X.W., Wang C.L., Yang Q., Jiang Q.X., Fan Y.L., Liu G.C., Zhao K.J. Breeding of near-isogenic line CBB30 and molecular mapping of Xa30(t), a new resistance gene to bacterial blightin rice. Scientia Agricultura Sinica. 2007; 40:1094–100.
8. Korinsak S., Sriprakhon S., Sirithanya P., Jairin J., Korinsak S., Vanavichit A., Toojinda T. Identification of microsatellite markers (SSR) linked to a new bacterial blight resistancegene Хa33(t) in rice cultivar ‘Ba7’. Maejo International Journal of Science and Technology. 2009; 3:235–47.
9. Khush, G.S. What will it take to feed 5.0 billion rice consumers in 2030? Plant Molecular Biology. 2005; 59:1–6.
10. Khush G.S., Bacalangco E. and Ogawa T. A new gene for resistance to bacterial blight from Oryza longistaminata. Rice Genetics Newsletter. 1990; 7:121–2.
11. Lee B.M., Park Y.J., Park D.S., Kang H.W., Kim J.G., Song E.S., Park I.C., Yoon U.H., Hahn J.H. et al. The genome sequence of Xanthomonas oryzae pathovar oryzae KACC10331, the bacterial blight pathogen of rice. Nucleic Acids Research. 2005; 33:577–86.
12. Lin X.H., Zhang D.P., Xie Y.F., Gao H.P., Zhang Q. Identification and mapping of a new gene for bacterial blight resistance in rice based on RFLP markers. Phytopathology. 1996; 86:1156–9.
13. Miao L.L., Wang C.L., Zheng C.K., Che J.Y., Gao Y., Wen Y.C., Li G.Q., Zhao K.J. Molecular mapping of a new gene for resistance to rice bacterial blight. Scientia Agricultura Sinica. 2010; 43(15):3051–8.
14. Ram T., Laha G.S., Gautam S.K., Ram D., Madhav M.S., Brar D.S., Viraktamath B.C. Identification of a new gene introgressed from Oryza brachyantha with broad-spectrum resistance to bacterial blight of rice in India. Rice Genetics Newsletter. 2010; 25:57.
15. Ramalingam J., Vera Cruz C.M., Kukreja K., Chittoor J.M., Wu J.L., Lee S.W., Baraoidan M., George M.L., Cohen M.B., Hulbert S.H., Leach J.E., Leung H. Candidate defense genes from rice, barley, and maize and their association with qualitative and quantitative resistance in rice. Molecular Plant-Microbe Interactions. 2003; 16:14–24.
16. Sanchez A.C., Ilag L.L., Yang D., Brar D.S., Ausubel F., Khush G.S., Yano M., Sasaki T., Li Z., Huang N. Genetic and physical mapping of xa13, a recessive gene bacterial blight resistance gene in rice. Theoretical and Applied Genetics. 1999; 98:1022–8.
17. Sidhu G.S., Khush G.S. Dominance reversal of a bacterial blight resistance gene in some rice cultivars. Phytopathology. 1978; 68:461–3. 18. Wang W., Zhai W., Luo M., Jiang G., Chen X., Li X., Wing R.A. and Zhu L. Chromosome landing at the bacterial blight resistance gene Xa4 locus using a deep coverage rice BAC library. Molecular Genetics & Genomics. 2001; 265:118–2.
18. Yogesh V., Dharminder B. Genetics and genomics of bacterial blight resistance in rice // Advances in International Rice Research., Intech Open, 2017. DOI: 10.5772/67361.
19. Yoshimura S., Umehara Y., Kurata N., Nagamura Y., Sasaki T., Minobe Y., Iwata N. Identification of a YAC Clone Carrying the Xa1 allele, a bacterial blight resistance genein rice. Theoretical and Applied Genetics. 1996; 93:117–22.
20. Zhang Q. Genetics of quality resistance and identification of major resistance genes to rice bacterial blight. In: Zhang Q, editors. Genetics and Improvement of Resistance to Bacterial Blight in Rice. Science Press, Beijing; 2007. Р. 130–77.
21. Zheng C.K., Wang C.L., Yu Y.J., Liang Y.T. and Zhao K.J. Identification and molecular mapping of Xa32(t), a novel resistance gene for bacterial blight (Xanthomonas oryzae pv. oryzae) in rice. Acta Agronomica Sinica. 2009; 35:1173–80.
Рецензия
Для цитирования:
Костылев П.И., Черткова Н.Г. Гены устойчивости риса к бактериальному ожогу листьев, вызываемому Xanthomonas oryzae pv. Oryzae (обзор). Зерновое хозяйство России. 2022;(2):41-47. https://doi.org/10.31367/2079-8725-2022-80-2-41-47
For citation:
Kostylev P.I., Chertkova N.G. Rice resistance genes to leaf blight caused by Xanthomonas oryzae pv. Oryzae (review). Grain Economy of Russia. 2022;(2):41-47. (In Russ.) https://doi.org/10.31367/2079-8725-2022-80-2-41-47
Просмотров:
286
Послать статью по эл. почте 