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2019年威利斯人娱乐网址杰出科技创新奖——水稻广谱抗白叶枯病基因Xa23的发掘与应用

  水稻白叶枯病是水稻的重要病害之一,水稻感病后一般减产20~30%,严重时颗粒无收。栽培稻品种因缺乏广谱抗性基因,多感该病。野生稻蕴藏有栽培稻缺乏的优异基因,但要从野生稻资源中挖掘出优异抗病基因并在生产上成功利用,却是一项难度高、耗时长的科技挑战。本实验室与广西农业科学院等单位合作,自1987年开始鉴定广谱高抗白叶枯病野生稻资源,发掘出了迄今世界上抗谱最广的白叶枯病抗性基因Xa23,目前已在水稻生产上大面积应用,2019年获威利斯人娱乐网址杰出科技创新奖。主要创新:首先建立了野生稻抗白叶枯病资源的“抗谱全覆盖”筛选技术,利用该技术从18个种的2000份野生稻资源中,筛选出广谱高抗白叶枯病的野生稻种质RBB16;再通过野生稻与栽培稻杂种F1花粉培养与“抗谱全覆盖”鉴定相结合的技术体系,将RBB16的抗性高保真地转入到栽培稻中,并通过多代回交和自交,培育出国内外对白叶枯病抗谱最广的栽培稻近等基因系CBB23;又集成创新了大片段DNA转化与烟草瞬时表达系统相结合的抗病基因分离技术体系,从CBB23中克隆了目前世界上抗谱最广、抗性最强的白叶枯病抗性基因Xa23;同时,还从病原菌中克隆了Xa23对应的互作基因avrXa23,通过系统研究Xa23与avrXa23的互作关系,揭示了Xa23广谱高抗白叶枯病的分子机理;独家开发了Lj74等一系列与Xa23紧密连锁的分子标记,进一步创立了准确率可达100%的DNA分子标记辅助选择Xa23基因的育种技术体系,并将这个分子育种技术和Xa23基因资源提供给全国46个单位利用,已育成含Xa23基因的抗白叶枯病水稻不育系36个、恢复系66个、审定新品种47个,进入区试或绿色通道试验的后备品种60个,应用范围已覆盖我国所有籼稻主产区。为解决我国水稻生产上的白叶枯病危害问题,已经并将继续发挥关键作用。



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