1.5.1 Tác hại của bệnh
Bệnh ñạo ôn do nấm Pyricularia oryzae Cav.et.bri gây ra, là một trong những bệnh phổ biến và gây hại nghiêm trọng tại hầu hết các vùng trồng lúa trên thế giớị Bệnh làm lá lúa bị cháy, bông bạc nên ảnh hưởng rất lớn tới năng suất. Theo ước tính của các nhà khoa học thì hàng năm bệnh làm thế giới mất một lượng lúa ñủ ñể nuôi sống 60 triệu ngườị Viện nghiên cứu lúa quốc tế cũng ñã tổng kết thiệt hại do bệnh ñạo ôn gây ra như sau:
Bảng 1.1. Thiệt hại năng suất do bệnh ñạo ôn. Năng suất giảm(%) Nước Năm 5-10 India 1960-1961 50-60 Philippines 1963 70-85 Philippines 1969-1970 8 Korea Mid 1970 14 China 1980-1981 60 Thailand 1992 1.5.2. Cơ sở của tính kháng bệnh ñạo ôn.
Tính kháng bệnh ñạo ôn ñược quy ñịnh bởi hệ thống các gen có trong cây lúạ Ngày nay, người ta ñã xác ñịnh ñược khoảng 96 gen kháng ñạo ôn. Tất cả là các gen trội, chỉ trừ Pi-21 là gen lặn (Jeung và cs, 2007). 7 gen: Pi b, Pi-ta, Pi 9, Pi 36, Pi 2, Pi d2, Piz-t ñãñược nhân dòng (Liu và cs, 2007). Các gen kháng này cùng thuộc một allen hoặc liên kết rất chặt với nhaụ Ví dụ locus Pi-k của nhiễm sắc thể 11 có 5 gen kháng ñạo ôn. Pi-31(t) ở NST 12,liên kết với gen Pi-6(t), Pi-157 and
Pi-ta (Kiyosawa, 1972; Mackill and Bonman, 1992; McCouch và cs, 1994; Naqvi và Chattoo, 1996).
Pi-ta là một trong những gen chính kháng bệnh ñạo ôn của các giống lúa nhóm Indicạ Gen Pi-ta ñược ñịnh vị gần tâm ñộng của nhiễm sắc thể 12. Protein Pi- ta nằm ở tế bào chất, ñược cấu tạo bởi 928 axit amin, có một vị trí liên kết Nucleotide ( Nucleotide binding site- NBS) và một vùng giàu Leucine (Leucine rich domain- LRD) ở ñầu tận cùng C. Allen Pi-ta trội và allen pi-ta lặn khác nhau một axit amin 918 : ở allen Pi-ta là alanine, còn allen pi-ta là serinẹ Tuy nhiên, axit amin Alanine ở vị trí 918 chính là yếu tố quyết ñịnh tính kháng bệnh (Bryan và cs, 2000; Jia và cs, 2000). Do ñó, chỉ những giống có allen Pi-ta trội mới có khả năng kháng bệnh ñạo ôn.
Tính kháng của gen Pi-ta ñược hình thành khi nó tương tác hiệu quả với gen AVR-Pita của M.oryzae. Gen AVR-Pita nằm ở nhiễm sắc thể số 3, mã hóa cho metalloprotease mang tín hiệu kích thích bài tiết, có ñầu tận cùng N và các chuỗi
pro-protein. Khi nấm M.oryzae kí sinh trên cây kí chủ thì protein AVR-Pita sẽ ñi vào trong tế bàọ Sau ñó protein AVR-Pita cắt bỏ 47 axit amin ở ñầu N thành AVR- Pita176 . LRD của protein Pi-ta liên kết ñặc hiệu với AVR-Pita176, từ ñó kích hoạt tính kháng của cây (Jia và cs, 2000).