《二穗短柄草對小麥條鏽菌近非寄主抗性的分子機理研究》是漆小泉為項目負責人，中國科學院植物研究所為依託單位的面上項目。
基本介紹
- 中文名：二穗短柄草對小麥條鏽菌近非寄主抗性的分子機理研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：漆小泉
- 依託單位：中國科學院植物研究所
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
小麥條鏽病是危害我國小麥生產的主要病害之一。目前我國培育的主栽小麥品種主要以抗條鏽病的主效R基因控制條鏽病的危害。由於R基因缺乏持久性，致使病害的周期性大流行，嚴重危及到我國的糧食安全。探索抗條鏽病的非寄主抗性等具有持久抗病性的分子機理有利於拓寬抗條鏽病育種的思路。以親緣關係較近的二穗短柄草為材料研究其對小麥條鏽菌的近非寄主抗性將加快解析小麥條鏽病持久抗性的分子機制。本項目將在已經篩選到的感病性增強的二穗短柄草突變體T1415的基礎上，確定T-DNA插入引起轉錄本表達量顯著上升的轉錄因子基因BdZFHD1 是否參與對小麥條鏽菌的近非寄主抗性反應；鑑定該轉錄因子的結合序列及調控的靶基因，闡明其抗小麥條鏽病的防衛功能；初步揭示BdZFHD1在小麥中的同源蛋白以及BdZFHD1靶基因的同源基因在小麥條鏽菌侵染小麥時的防衛反應機制，為培育持久抗條鏽病的小麥品種提供理論依據。
結題摘要
小麥條鏽病是危害我國小麥生產的主要病害之一。目前我國培育的主栽小麥品種主要以抗條鏽病的主效R 基因控制條鏽病的危害。由於R 基因缺乏持久性，致使病害的周期性大流行，嚴重危及到我國的糧食安全。探索抗條鏽病的非寄主抗性等具有持久抗病性的分子機理有利於拓寬抗條鏽病育種的思路。以親緣關係較近的二穗短柄草為材料研究其對小麥條鏽菌的近非寄主抗性將加快解析小麥條鏽病持久抗性的分子機制。本項目在已經篩選到的感病性增強的二穗短柄草突變體T1415 的基礎上，確定了T-DNA 插入引起轉錄本表達量顯著上升的轉錄因子基因BdZFHD1 作為上游調控因子參與對小麥條鏽菌的近非寄主抗性反應。同時，植株的生長發育各個時期均受到該轉錄因子影響，當其過量表達時植株葉片表現為螺旋捲曲並伴有整體植株矮小。通過轉錄組測序與酵母單雜交實驗鑑定該轉錄因子的結合序列為啟動子中兩個以上重複的ATTA基序，而其調控的靶基因為一個起到泛素化連線酶作用的RING Finger蛋白。項目研究結果表明BdZFHD1抗小麥條鏽病的防衛功能很可能就是通過上游調控RING Finger蛋白導致過氧化氫物累積改變從而改變抗病性狀，同時也對形態發育造成影響。這一研究成果初步揭示BdZFHD1 在小麥中的同源蛋白以及BdZFHD1 靶基因的同源基因在小麥條鏽菌侵染小麥時的防衛反應機制，為培育持久抗條鏽病的小麥品種提供理論依據。同時，這一以二穗短柄草為模式植物來研究與其親緣關係較近的禾本科糧食作物具有很強的科研價值與套用前景。
