利用田间抗病基因近等混合系防治马铃薯晚疫病.pdfVIP

利用田间抗病基因近等混合系防治马铃薯晚疫病 辛翠花，徐建飞，屈冬玉，黄三文‘ (中国农业科学院蔬菜花卉研究所，北京 100081) in[estans)引起的毁灭性的病害，十九 摘要：马铃薯晚疫病是由致病疫霉菌(P^ytophthora 世纪中叶曾造成举世闻名的“爱尔兰大饥荒”。至今仍然是马铃薯最严重的病害。提高抗晚疫病 的水平是马铃薯育种的重要目标。马铃薯抗晚疫病育种是通过遗传操作来抵抗植物病害的最早 的人类实践之一，但至今收效甚微，从野生种导入的抗病基因在田间很容易失效。马铃薯和致 病疫霉菌的互作关系符合经典的“基因对基因”假说，只有马铃薯的抗病基因和致病疫霉菌的非 毒力基因同时存在并表达时，抗病反应才能发生。致病疫霉菌是一种进化潜力非常高的病原， 可以快速突变本身的非毒力基因，因而造成对应的马铃薯抗病基因的失效。要提高抗病基因的 持久性，目前唯一的途径是同时释放多个抗病基因，人为造成田间的抗病基因近等混合系。马 铃薯抗晚疫病基因的克隆取得了很快的发展。为通过转基因的手段创造田问抗晚疫病基因近等 混合系提供了基础。 关键词：马铃薯；晚疫病；抗病基因近等混合系 tuberosum 马铃薯(Solanum L．)是世界上第四大粮食作物和最重要的非禾本科作物，年 产量超过3亿t。马铃薯的营养价值被西方国家所认可，是欧洲和北美主要的食物之一。 近年来，在发展中国家马铃薯的消费也呈增加趋势。目前，中国是世界上最大的马铃薯生 产国…，年产量达到6 GreatIrish 害，导致了19世纪中叶举世闻名的爱尔兰大饥荒(，nle Famine)，至今仍足限制 马铃薯生产的最严重病害。 马铃薯抗晚疫病育种是人类历史上最早利用遗传改良来控制植物病害的实践之一。但 育种家们在应用S．demissum的抗性基因过程中感到非常失望，因为一些方法在虽然在短 时间内能取得了一定的功效，但由于病原菌强的进化潜力，很快就克服了原有的抗性。到 目前为止，这些主效基因的田间施用策略并没有提供足够的防治功能，马铃薯晚疫病的防 治工作还没有取得成功。当今，在欧洲和北美，马铃薯晚疫病的防治严重依赖化学杀菌 剂，这样不仅污染了环境，而且对于发展中国家的农民来说也是一个很大的经济负担。因 此，必须从病原菌与寄主植物的特性出发，综合考虑以期实现～套生态安全且经济可行的 晚疫病防治新策略，来防止晚疫病的发生与大流行。 1马铃薯晚疫病抗病育种的难度 马铃薯抗晚疫病育种开始于19世纪中叶，是最早通过遗传改良来防治农作物病害的 作者简介：辛翠花(1977一)，女，博士研究生。研究方向：马铃薯抗病育种。 }通讯作者：E-mail：huangsanwen@caas．net．cn —131— demis— 人类实践之一121，但至今成果有限。20世纪初，育种家发现六倍体野生种Solanum 疫病育种的主要抗源，有11个抗病基因(R1一R11)被导入到栽培种中。但是，这些基因在 单个释放时并不具有持久抗性，能克服全部11个抗病基因的晚疫病菌株已经被发现。失 望的育种家因而试图从其它野生种中寻找新的抗病基因或者利用水平抗性基囚来实现持久 抗性的目标。然而，这两种途径也困难重重。有性杂交障碍和连锁累赘使得从其它野生种 中导人抗病基因并育成商业品种非常困难。荷兰育种家经过多年的努力，以s．acaule和5． tuberosum中， phureja为桥梁亲本，将野生种5．bulbocastanum的抗病基因导人到栽培种S 于1973年创造了ABPT材料翻；直到2004年荷兰Van Rijn公司才育成了第一个以ABPT