水稻(Oyza sativa L.)是世界上最重要的粮食作物之一,全球约一半以上的人口以稻米作为主食。由稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae;无性态:Pyricularia oryzae)引起的稻瘟病是水稻生产的主要限制因素之一,实践证明,抗性基因的利用是控制此病害最经济有效和对环境安全的手段。稻瘟病抗性位点Pik位于水稻基因组11染色体长臂,在该位点至少包含Pik、Pik-m、pik-p、Pik-h及Pik-s等5个等位基因,这些等位基因赋予了对许多中国稻瘟病菌小种的稳定抗性,在水稻育种项目中发挥着重要作用。在本研究中,作者开发了能够区别Pik各个等位基因的特异性SNP标记,并在一套总数为667份的稻种资源中对Pik位点的基因型进行了鉴定。具体研究结果有以下4个方面。　　 1基因型分型　　 本研究利用PCR技术,对230个野生稻种、181个籼稻地方品种、90个粳稻地方品种、85个现代籼稻品种及81个现代粳稻品种,共5个类型667个稻种种质进行了Pik位点的基因型鉴定,其中K型稻种数量为260个,N型稻种数量为144个,剩余种质为K、N混合型。　　 2等位基因特异性SNP标记的开发本研究基于等位基因间SNP位点,利用dCAPS标记技术,成功开发了Pik家族的各个等位基因特异性的SNP标记。Pik的等位基因特异位点位于Pik-1的LRR区域;Pik-m的等位基因特异位点位于Pikm-1的NBS区域;Pik-p基因的特异性取决于2个位点,它们分别位于Pikp-1的NBS区域及Pikp-2的LRR区域;Pik-h基因的2个等位基因特异位点也分别位于Pikh-1的NBS区域及Pikh-2的LRR区域;Pik-s有3个特异位点,它们分别位于Piks-1的NBS区域和Piks-2的NBS及LRR区域。　　 3稻瘟病Pik抗性基因家族在水稻种质资源中的分布通过开发的等位基因SNP标记,对Pik家族各个等位基因在667个稻种资源中的分布进行了分析。结果显示,含有Pik基因的稻种数量有5个,仅分布于粳稻地方品种与现代粳稻品种中;Pik-m基因也在5个品种中鉴定到,分布于籼稻地方品种和现代粳稻品种中。Pik-p基因则分布较广,共鉴定到10个稻种含有该基因,除在粳稻地方品种中没有发现外,在其它类型的稻种资源中均有发现;共鉴定到6个含Pik-h基因的品种,这些品种仅限于现代粳稻和现代籼稻品种类型中;Pik-s是Pik家族基因中分布最为广泛的等位基因,共鉴定到41个稻种含有该基因,而且在5个类型稻种资源中均有分布,尤其分布在粳稻地方品种和现代粳稻品种中。结果表明,Pik-p与Pik-s相比其它等位基因起源较早,可能出现在水稻驯化之前,Pik、Pik-m、Pik-h起源相对较晚,可能出现在水稻驯化之后。　　 4稻瘟病Pik抗性基因家族的进化分析对组成Pik家族各个等位基因的2个紧密连锁的NBS-LRR类基因进行了系统发育分析。结果显示,Pik-1、Pikm-1、Pikp-1、Pikh-1、Piks-1、Pik5-NP、Pikl-NP和Pik4-NP同在一个进化枝,Pik-2、Pikm-2、Pikp-2、Pikh-2、Piks-2、Pik6-NP、Pik3-NP和Pik2-NP在另一个进化枝。这表明Pik等位基因的2个组成基因的起源并不是经过简单复制事件从其中一个复制而来的。