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水稻稻瘟病是由稻瘟菌引起的具有破坏性的水稻病害之一,在全世界各稻区均有发生。主效抗病基因控制的稻瘟病抗性会随着稻瘟病菌菌系的改变而丧失抗性。因此,开发利用抗稻瘟病育种新策略和新技术,已成为水稻育种的迫切要求。本研究基于病原相关分子模式诱导的植物免疫途径(pathogen associated molecular patterns(PAMP)-triggered immunity,PTI),利用候选水稻基因的 RNAi转基因株系,接种稻瘟病菌,筛选抗稻瘟病基因。同时,利用CRISPR/Cas9基因编辑技术,对水稻品种日本晴的Pi21基因进行定点突变,获得抗稻瘟病水稻株系。主要研究结果为:(1)实验室以水稻品种TJ394为受体材料,创制出水稻稻瘟病应答基因的RNAi株系。本研究对TJ394进行苗期抗稻瘟病接种试验,鉴定出致病菌系98019A,TMC-1、RO1-1、ROR-1和318-2。其中TMC-1菌系产孢量高并且对TJ394致病,被选用于鉴定RNAi株系和TJ394的抗病差异。(2)利用“微室”喷雾接种技术,对34个水稻稻瘟病应答基因的RNAi株系进行稻瘟病抗性鉴定。通过多次稻瘟病菌接种试验,发现XY23的7个独立转化株系病级比TJ394低0.6-1.3级,并呈显著水平;XY14的3个独立转化株系病级比TJ394低0.7-1.1级,均呈显著差异。XY23和XY14 RNAi多个独立转化株系均提高了水稻对稻瘟病的抗性,说明XY23和XY14是水稻抗稻瘟病相关基因。(3)利用CRISPR-Cas9技术,对感稻瘟病品种日本晴Pi21基因进行定点突变,获得了抗稻瘟病的pi21隐性突变株系。86.7%的To植株的Pi21靶序列发生了碱基改变。通过T-DNA序列的PCR检测,剔除携带T-DNA的T1代分离植株,从23个T1转基因系中筛选获得107株不含T-DNA转基因序列的植株。然后对pi21的编辑位点进行酶切和测序分析,在107株中有21株pi21纯合突变体。对1个pi21突变株系进行稻瘟病菌孢子喷雾接种,与未转化日本晴相比,突变株系显著抗病。qRT-PCR分析结果显示,与日本晴比较,pi21突变株系在接种稻瘟病菌后,病程相关基因PR1b、PR2、PR3、PBZ1、E2F和PDR诱导表达的速度更快,表达量更高。