《基於感病基因發掘和操縱提高小麥白粉病抗性的研究》是曹愛忠為項目負責人，南京農業大學為依託單位的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於感病基因發掘和操縱提高小麥白粉病抗性的研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：曹愛忠
- 依託單位：南京農業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
很多物種中已經發掘出了感病基因/抗病負調控因子，這些基因的突變或者沉默可使植物獲得對不同病害的抗性，其中一部分基因可介導廣譜和持久抗性，已在生產上發揮巨大作用。小麥白粉病是我國乃至世界上小麥最重要病害之一，對白粉病抗性研究目前主要集中在抗病基因發掘和抗性機制解析，未見通過對感白粉病基因發掘和操縱以獲得白粉病抗性的報導。本研究前期創製了兩對小麥抗/感白粉病的近等基因系，並獲得其受白粉菌誘導後不同時間段的基因表達譜，篩選出14個僅在感病小麥中上調錶達的感白粉病候選基因。本項目擬開展基於感病基因調控獲得小麥白粉病抗性的研究：1、感白粉病候選基因在感病小麥中受白粉菌誘導表達的普遍性研究；2、感白粉病候選基因在小麥-小麥白粉菌互作體系中的功能研究；3、基於感白粉病基因的調控獲得抗病小麥植株的研究；4、感白粉病基因的功能保守性和感病分子機制研究。本項目研究將為小麥抗白粉病育種提供新基因和新策略。
結題摘要
在植物和病原菌協同進化過程中，病原菌致病性的發揮不僅需要病原菌自身致病效應因子effector的參與，還需要激活或利用植物的某些基因去達到成功侵染的目的。自2002年擬南芥的PMR6基因被鑑定為可協助白粉菌侵染和生長的植物基因後，Eckardt首先提出 “感病基因”這個概念，包括抗病負調控因子和感病因子。感病基因應該是顯性基因，當它們突變或者沉默後可以引起廣譜和持久抗性，已在擬南芥、水稻、大麥、番茄、辣椒和小麥等多個物種中發掘出了抗病負調控因子和感病基因，有些基因已經在生產上獲得廣泛套用。目前絕大部分研究者致力於抗病基因的發掘及其介導的抗性機制的研究，關於植物“感病基因”發掘和“感病基因”作用機制的研究報導相對較少。小麥中對感病基因的發掘主要在寄主-腐生菌的互作過程中有所報導；而調控感病基因以獲得白粉病抗性的研究，則主要集中在大麥和擬南芥中，小麥中尚未見相關報導。 本項目組長期致力於小麥抗白粉病基因的克隆和功能研究。前期主要圍繞小麥抗白粉病基因Pm21的精細定位、克隆和功能驗證開展了系統研究工作，獲得了兩組抗/感小麥近等基因系，利用第二代測序技術獲得了兩組近等基因系的受白粉菌誘導前後的數字基因表達譜，經過嚴格的篩選從中獲得了14個感白粉病候選基因。本研究對已篩選獲得的感白粉病候選基因進行系統研究，明晰其在小麥白粉菌侵染、繁殖過程中的作用，並通過對其操縱以期獲得小麥白粉病抗性；另外，利用獲得的抗病轉基因株系研究調控感病基因獲得抗病性的分子機理。通過本項目的研究，將為小麥感白粉病基因發掘和研究提供思路和方法，同時為小麥白粉病抗性遺傳育種提供新基因資源和新策略。
