眼斑病是谷類作物的常見疾病,它會感染作物莖基,造成極大減產(chǎn),因此防止此類疾病對農(nóng)業(yè)經(jīng)濟意義重大,特別是西南歐以及美國西南部,秋季通常潮濕,極易發(fā)生眼斑病。通過化學方法合成的殺菌劑來控制這個疾病,除了造成環(huán)境問題,還存在著性價比不足的問題,所以改善作物品種,提高作物的抗病能力才能有效解決這個問題。
由英國生物技術生物科學研究委員會資助,英國糧食局以及GAGT種子公司合作進行的疾病實例研究,對疾病的產(chǎn)生和作物抗病特性的產(chǎn)生進行了研究。
過去人們普遍認為,在現(xiàn)存的商業(yè)化種植的抗眼斑病小麥品種中,幾乎沒有發(fā)生基因變異,很多情況下,具有中等抗病能力的小麥都是從一個單一基因Pch2中獲得抗病能力的,這個基因最初是從一個法國小麥品種中獲得的。
而眼斑病是由兩種不同,但卻又相互共存的真菌引起的,它們分別是Oculimacula yallundae和Oculimacula acuformis,研究表明,由Pch2基因所產(chǎn)生的抗性對這兩種真菌的效果卻不相同,對Oculimacula yallundae真菌的抗病效果要差許多。
并且由Pch2基因所產(chǎn)生的抗性也不能用來解釋部分品種作物所產(chǎn)生的抗性,對這些產(chǎn)生抗性的小麥品種進行比對,并對遺傳抗性進行特征確定表明,能對這兩種真菌均產(chǎn)生抗性的來源并不是Pch2基因。
研究者對Cappelle Desprez小麥品系的抗性構成進行研究,對其中除Pch2 基因之外的其它染色體進行分析,發(fā)現(xiàn)它們所產(chǎn)生的抗性對兩種真菌均有效,并且在作物的播種期至成熟期均有效,比單一Pch2基因更有效。
因此,單一利用Pch2基因不能使作物產(chǎn)生足夠的抗性來保護作物,因為還有很多眼斑病是由O. yallundae產(chǎn)生的,雖然目前在英國,眼斑病主要是是由O. acuformis產(chǎn)生,但是O. yallundae真菌則漸漸變得盛行,大有愈演愈烈之勢。
因此遺傳抗病技術研究方面,尋找其它的抗性產(chǎn)生源來對抗兩種病原則顯得十分關鍵。
研究人員也已對基因進行標記,以供育種人員使用,以期開發(fā)出商業(yè)品種。
眼斑病病原的抗性研究是一個世界性的難題,通過常規(guī)育種方法來開發(fā)抗性品種也耗時耗力,但是利用基因技術來對抗性構成進行解析,對產(chǎn)生抗性的相關基因進行標記和確認,卻可以促進抗性品種的育種開發(fā)過程的。