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水稻是世界上重要的粮食作物,病虫害严重影响水稻的高产。人类在防治病虫害的过程中发现抗性育种是抵抗病虫害最有效的途径。但由于病原体种类繁多、演化迅速,病原体和抗病基因不断互作,植物的抗病性会丧失。这就需要我们不断发现新的抗病基因来应对不断变化的病原物。对水稻抗病基因变异规律的研究,可以丰富水稻抗病基因的多样性,加强对多种多样病原体的防御能力,对水稻抗性育种和高产具有重要的指导意义。
本论文中,我们研究了水稻44个抗病基因在21个栽培稻和8个野生稻中的遗传多态性。研究结果显示,水稻抗病基因具有4种遗传多态性:保守类抗病基因、中等差异类抗病基因、高度差异类抗病基因和存在缺失类抗病基因。保守类抗病基因的共同特点是等位基因间的核苷酸差异小,基因拷贝数一致,每个基因之间具有较长的进化枝长,表现出明显的分歧,而在每个基因内部大部分枝展长度为0;而高度差异类抗病基因具有大的核苷酸差异,基因拷贝数多样化,每个基因内各序列之间表现为一定长度枝长的差异。研究还表明一个基因位点上有差异的基因序列数占所有基因数目的比例是划分抗病基因变异模式的一个很好的标准。通过对野生稻和栽培稻中抗病基因的初步比较、对Japonica和Indica的抗病基因的比较、对不同地域的水稻的抗病基因比较,发现水稻抗病基因没有表现出明显的分化现象。这些结果表明,经过人工栽培驯化的水稻的抗病基因遗传差异并没有显著减小;抗病基因受着病虫害强烈的选择作用;选择的压力是形成水稻遗传多态性的原因。