稻瘟病抗性基因Pi-ta和稻瘟病菌无毒力基因AVR-Pita 1.的协同进化动力学。,Phytopathology

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稻瘟病抗性基因Pi-ta和稻瘟病菌无毒力基因AVR-Pita 1.的协同进化动力学。
Phytopathology ( IF 2.6 ) Pub Date : 2016-04-14 , DOI: 10.1094/phyto-02-16-0057-rvw
Yulin Jia ₁ , Erxun Zhou ₁ , Seonghee Lee ₁ , Tracy Bianco ₁

Affiliation

水稻中的Pi-ta基因可有效预防稻瘟病菌感染，其中含有相应的无毒力基因AVR-Pita1。从美国和世界各地稻米产区的米曲霉分离物中已鉴定出AVR-Pita1的单倍型。DNA测序和作图研究表明，AVR-Pita1非常不稳定，而Pi-ta基因座的表达分析和定量抗性位点作图则揭示了Pi-ta介导的抗性的复杂进化机制。在这些研究中，鉴定出了几种Pi-ta转录物，其中大多数可能来自于选择性剪接和外显子跳跃，它们可以产生功能性抗性蛋白，从而支持Pi-ta和AVR-Pita1共同进化的新概念。已经开发了用于Pi-ta的用户友好型DNA标记，以支持标记辅助选择，并开发具有Pi-ta标记的新水稻品种。全基因组关联研究揭示了Pi-ta介导的抗性与产量成分之间的联系，这表明水稻已经进化出了针对稻瘟病菌的复杂防御机制。在这篇综述中，我们详细介绍了Pi-ta等位基因变异的当前了解，其与水稻生产力，AVR-Pita等位基因变异的联系以及Pi-ta和AVR-Pita在稻种和米曲霉种群中的共同进化。我们还审查了Pi-ta和AVR-Pita相互作用的遗传和分子基础，及其在标记辅助选择和工程抗性中的价值。全基因组关联研究揭示了Pi-ta介导的抗性与产量成分之间的联系，这表明水稻已经进化出了针对稻瘟病菌的复杂防御机制。在这篇综述中，我们详细介绍了Pi-ta等位基因变异的当前了解，其与水稻生产力，AVR-Pita等位基因变异的联系以及Pi-ta和AVR-Pita在稻种和米曲霉种群中的共同进化。我们还审查了Pi-ta和AVR-Pita相互作用的遗传和分子基础，及其在标记辅助选择和工程抗性中的价值。全基因组关联研究揭示了Pi-ta介导的抗性与产量成分之间的联系，这表明水稻已经进化出了针对稻瘟病菌的复杂防御机制。在这篇综述中，我们详细介绍了Pi-ta等位基因变异的当前理解，其与水稻生产力，AVR-Pita等位基因变异的联系以及Pi-ta和AVR-Pita在稻种和米曲霉种群中的共同进化。我们还审查了Pi-ta和AVR-Pita相互作用的遗传和分子基础，及其在标记辅助选择和工程抗性中的价值。它与水稻生产力，AVR-Pita等位基因变异以及Pi-ta和AVR-Pita在稻种和米曲霉种群中的协同进化有关。我们还审查了Pi-ta和AVR-Pita相互作用的遗传和分子基础，及其在标记辅助选择和工程抗性中的价值。它与水稻生产力，AVR-Pita等位基因变异以及Pi-ta和AVR-Pita在稻种和米曲霉种群中的协同进化有关。我们还审查了Pi-ta和AVR-Pita相互作用的遗传和分子基础，及其在标记辅助选择和工程抗性中的价值。

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Coevolutionary Dynamics of Rice Blast Resistance Gene Pi-ta and Magnaporthe oryzae Avirulence Gene AVR-Pita 1.

The Pi-ta gene in rice is effective in preventing infections by Magnaporthe oryzae strains that contain the corresponding avirulence gene, AVR-Pita1. Diverse haplotypes of AVR-Pita1 have been identified from isolates of M. oryzae from rice production areas in the United States and worldwide. DNA sequencing and mapping studies have revealed that AVR-Pita1 is highly unstable, while expression analysis and quantitative resistance loci mapping of the Pi-ta locus revealed complex evolutionary mechanisms of Pi-ta-mediated resistance. Among these studies, several Pi-ta transcripts were identified, most of which are probably derived from alternative splicing and exon skipping, which could produce functional resistance proteins that support a new concept of coevolution of Pi-ta and AVR-Pita1. User-friendly DNA markers for Pi-ta have been developed to support marker-assisted selection, and development of new rice varieties with the Pi-ta markers. Genome-wide association studies revealed a link between Pi-ta-mediated resistance and yield components suggesting that rice has evolved a complicated defense mechanism against the blast fungus. In this review, we detail the current understanding of Pi-ta allelic variation, its linkage with rice productivity, AVR-Pita allelic variation, and the coevolution of Pi-ta and AVR-Pita in Oryza species and M. oryzae populations, respectively. We also review the genetic and molecular basis of Pi-ta and AVR-Pita interaction, and its value in marker-assisted selection and engineering resistance.

更新日期：2019-11-01

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