综述：水稻对亚洲稻瘿蚊的免疫力：从抗性基因到精准育种

《Cereal Research Communications》：Rice immunity against Asian rice gall midge: from resistance genes to precision breeding

　　

摘要

亚洲稻瘿蚊（[Orseolia oryzae (Wood-Mason)）是南亚和东南亚地区水稻（Oryza sativa L.）的主要害虫。它会导致严重的粮食产量损失，并对全球粮食安全构成威胁。能够克服水稻抗性基因的强致病型稻瘿蚊的出现，危及了抗稻瘿蚊品种的长期有效性。本文综述了稻瘿蚊与其水稻宿主之间相互作用的进化、生态、分子和生物学方面，特别关注了宿主抗性的遗传学机制。文章介绍了已报道的11个抗稻瘿蚊基因（从Gm1到Gm11），包括这些基因的定位、分离、特性分析、特异性以及它们在基因对基因相互作用中的作用。文章还评估了分子育种、标记辅助选择、标记辅助回交和基因堆叠（如gm3、Gm4和Gm8等基因的叠加）等方面的最新进展，探讨了这些技术在开发针对多种稻瘿蚊生物型的持久抗性中的实用价值。此外，本文还重点介绍了基于基因组技术的新兴方法，包括全基因组测序、全基因组关联研究（GWAS）、转录组学、蛋白质组学、代谢组学、表观遗传学、RNA干扰（RNAi）、CRISPR-Cas基因编辑、基因组选择、人工智能驱动的选择以及基于微生物组的策略。这些方法可能为加速抗稻瘿蚊水稻品种的培育提供有希望的途径。最后，文章指出了关键的研究重点，包括稻瘿蚊生物型的快速进化、抗性基因功能的不完全了解、野生稻资源潜力的尚未充分探索、与气候相关的生态变化，以及整合传统育种、现代育种和精准育种方法的必要性。这种综合策略有助于开发出具有强抵抗力、广谱性和持久性的抗稻瘿蚊品种，从而提高水稻产量并促进全球粮食安全的可持续性。