论文摘要
由革兰氏阴性黄单孢菌(Xanthomonas oryzae pv.Oryzae,Xoo)引起的白叶枯病是世界水稻生产中最为严重的病害之一。目前已有30多个带有对不同Xoo生理小种抗性的基因已经被鉴定。水稻抗白叶枯基因Xa3对白叶枯菌PX086有高抗性,对带有Xa3基因的IRBB3和其感病近等基因系IR24及其他们的F2群体,接种PX086,接种后21天,调查病斑长度,IRBB3和IR24平均病斑长度分别为1.0±0.50 cm和20.3±4.79 cm。从F2大群体中,随机的选出264个单株的小群体,测量病斑长度,群体内病斑长度和单株数的关系表现出明显的双峰分布。双峰的峰谷处于7—9 cm的位置,一峰对应于抗性单株,另一峰对应与感病单株。以病斑长度9 cm为分界点,计算两峰的单株数,结果抗性单株数和感病单株数之比符合3∶1的单基因遗传分离规律(x2=0.25,P>0.5)。研究发现由Xa3基因介导的水稻白叶枯病的抗性受遗传背景的影响。Xa3基因与另一个抗白叶枯基因Xa26在遗传上紧密连锁。Xa26是一个编码富含亮氨酸重复(LRR)的受体激酶蛋白多基因家族的一个成员。用Xa26基因家族发展而来的一些标记对只含的单个抗性基因的F2群体进行精细作图。遗传学的分析表明Xa3与来自Xa26基因内的标记共分离,而与Xa26家族的其他成员的分子标记相分离;表现型的比较则发现所有带有Xa3或Xa26基因的水稻家系在相应菌株接种后会在病斑延伸的边缘和下面健康的叶组织之间出现棕褐色的沉淀分界线,而带有其他抗病基因的水稻家系则没有这种表现。这些结果说明了Xa3和Xa26是同一个基因。为了表示两个基因符号之间的关系,我们用Xa3/Xa26命名它。预测的Xa3/Xa26的编码产物与感性等位基因xa3/xa26的有92%的序列同源性,序列差别主要在LRR结构域部分,尤其是可溶性的裸露的氨基酸残基,也许这正是造成抗性与感性的主要原因。