稻瘟病是由子囊菌Magnaporthe orzye引起的，广泛分布于水稻栽培的国家和地区，是水稻上最重要的病害之一，是限制水稻高产稳产的重要因素。目前控制稻瘟病的最经济有效的方法是寻找利用具有广谱抗性的抗源或抗性基因。所以定位与克隆广谱抗稻瘟病基因对于认识植物与病原菌的互作机制以及抗病育种都是非常重要的。谷梅4是上个世纪60年代选育的持久抗病品种，经过遗传分析表明它对9个不同系谱的小种抗性均由1对显性抗病基因控制，均来自同一位点Pigm，并把该基因初步定位在第6染色体上4.3cM的区域。 基于初定位的结果，继续扩大群体，利用1250株谷梅4号与感病粳稻Maratelli的BC1F2感病单株，根据已经测序的日本晴与9311序列设计的InDel和CAPS标记，把Pigm定位在标记C5483和C0428间，与标记S29742、C24901、PC22705共分离，并根据日本晴的PAC/BAC构建精细定位图谱。在日本晴的基因组中标记C5483和C0428间的距离为70kb，包含6个NBS-LRR类抗病基因，籼稻9311的基因组中含有5个NBS-LRR类抗病基因。根据以前的定位结果发现Pi2、Pi9、Piz、pizt，Pi26在此区域，通过等位性测验表明Pigm与Pi2和Pi9可能是等位或紧密连锁。 构建水稻谷梅4的基因组文库，获得了58850个克隆，平均插入片断104kb，覆盖水稻基因组14倍，利用引物R35395与R54246筛选该基因组文库共获得7个候选阳性克隆，通过末端测序和酶切图谱鉴定把覆盖Pigm位点的BAC30进行shot-gun测序，BAC30克隆的插入片断全长为104650bp，基因预测其包含9个NBS-LRR抗病基因和1个Ty3/gyspy类的反转录转座子。根据BAC30的序列设计定位标记并结合BC2F2的基因型和表型鉴定最后把Pigm定位在S29742与S48590间包含9个候选基因的区域，与标记S26205和M18849共分离，并构建覆盖Pigm的物理图谱。 为了验证候选基因的功能，构建以pCAMBIA1301为载体，插入片断为15-30kb的亚克隆表达文库，利用PCR技术筛选出9个包含不同候选基因的亚克隆，以感病的水稻日本晴为受体进行遗传转化。每个转化的克隆分别获得50株阳性苗。经过苗期和成株期接种鉴定，初步确定R6为有抗性功能的候选基因，R4和R8的功能还不能确定。同时通过筛选谷梅4的γ辐射诱变的M2群体42550株，获得4个感病单株，也验证突变位点发生在R4,R6,R8。已经克隆的广谱抗病基因Pi9和Pi2位点是包含9个NBS-LRR类基因的抗病基因簇，但比较分析发现Pigm位点是包含13个NBS-LRR类基因的抗病基因簇。比Pi2多4个抗病基因，而这4个抗病基因是原有成员基因的重复。通过聚类分析发现Pigm位点的不同抗病基因成员与Pi9和Pi2位点的对应抗病基因呈现非常一致的同源性。它们是由同一祖先进化而来，Pigm位点在后来的人为改良中聚积了更多抗病基因，导致其表现广谱的抗性。 利用分子标记辅助选择的方法，把Pigm基因转育到其他品种中育成了6个品系，利用25个稻瘟病菌株接种鉴定表明含有Pigm基因的品系与谷梅4表现一致的抗性。可以利用分子标记加快Pigm与其他抗病基因的聚合。