一场水稻与病原菌的“军备竞赛”( 二 )

它们是来自南方11个稻区的水稻，除了生产于本省的品种外，还有的来自广东、湖南、江苏、广西等地区。
这是省农业科学院生物技术研究所花了10余年时间，从我国50多年来种植面积较大的水稻品种中筛选出来的。 “想通过鉴定这些品种的抗病基因，了解抗病基因在这些品种中的分布情况。此外，通过鉴定这片稻田中不同类型发病品种，找到稻瘟病菌中无毒基因的优势基因型。 ”田大刚说。
好客的茶地镇提供了充裕的空间。 “每个品种种植14株，分两行。 ”在田大刚的指导下，一行又一行翠绿壮实的水稻秧苗依次插在了田间。
7月下旬的苗期、8月下旬的最大分蘖期……季节交替中，他们获得了这些品种在田间生长不同时期的鉴定数据。
当茶地镇遍地稻谷随秋风泛金波时，这片试验田里的水稻却是枯死衰败之景：叶、茎、叶鞘等均出现不同程度的发黄、发黑，靠近一闻，还会有腐烂味。 “这就是稻瘟病了。 ”田大刚说。
原来，在这种稻瘟病多发重发的地区，多数水稻品种在整个生长期间，需要打多次农药才能保证收成。 “但为了充分反映出抗病基因与无毒基因的互作情况，我们利用田间自然发病，因此这片试验田整个生育期阶段都不会打药。到成熟期，我们选择不同类型发病品种，分离菌株。 ”田大刚说。
试验也从田埂转到了实验室。在南平农科所，田大刚合作的团队成员在超净工作台前，对田埂中的稻穗一一取样、分离、培养、鉴定、保存，花了一个多月时间分离出稻瘟病菌株。
田大刚发现，这些不同时期的主栽品种，既没有表现出田间抗病性的明显差异，又不含有数量明显不等的抗性基因。 “这意味着，抗稻瘟病基因在过去育种过程中的大多数时期未得到充分重视，这可能是因为过去的育种家更多的关注点在产量、品质等方面，或是这些品种多数没有经历过发病区的筛选。 ”
他还发现，碱基缺失、转座子插入和基因片段重复是当地稻瘟病菌小种几个关键无毒基因变异的主要原因。 “无毒基因变了，水稻原有的抗性基因就无法识别它了。这也解释了为何有的水稻品种含有抗性基因却丧失了抗病性。 ”
当然，一些优势无毒基因型和抗病基因也被筛查出来了。 “鉴定到的无毒基因AVR-Pi9中，几乎不存在变异基因型，说明它是很稳定的‘靶点’ ，能持续被水稻中对应的抗病基因识别。 ”田大刚说，另外他们还对在鉴定到的抗性品种中贡献抗性的Pi2、Pigm（抗病基因）等进行了抗性验证，确定它们对当地的生理小种也表现出很好的抗性，暗示了这两个抗病基因对应的无毒基因，必将是优势无毒基因型。
【一场水稻与病原菌的“军备竞赛”】“通过水稻抗性基因与稻瘟病菌无毒基因的关联分析，我们不仅摸清了水稻抗病基因应用情况，也知道了稻瘟病菌生理小种中的优势无毒基因型，这为我们下一步选择抗病基因育种提供了有价值的参考。 ”田大刚说。