《大豆抗SMV等位基因的TALENs驗證及抗病機理研究》是程浩為項目負責人，南京農業大學為依託單位的面上項目。
基本介紹
- 中文名：大豆抗SMV等位基因的TALENs驗證及抗病機理研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：程浩
- 依託單位：南京農業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
如何檢驗大豆資源中發掘的大豆花葉病毒（Soybean Mosaic Virus，SMV）抗性相關的優異等位基因，了解其抗病機理，是申請者青年科學基金項目開展中提出的新問題。新發展起來的TALENs（transcription activator-like effector nucleases）基因組定點剪輯技術為解決上述問題提供了理論和技術支撐。本研究將從青年項目中發現的大豆抗SMV等位基因中選擇2-3個等位基因，設計相應的TALENs載體，通過農桿菌介導的大豆子葉節轉化法，將感病材料的相應位點編輯成抗病型位點，檢測感病材料的抗性是否提高；反之，將抗病材料的相應位點編輯成感病型位點，檢測抗病材料的抗性是否下降，通過雙向互補試驗，達到驗證抗性等位基因的目的。並比較轉TALENs植株及受體植株在目標位點的DNA序列、基因表達、蛋白組、相關代謝產物及SMV抗性等差異，了解抗性等位基因的抗病機理。
結題摘要
大豆花葉病毒（soybean mosaic virus, SMV）病是全球大豆的主要病害之一。在我國，大豆花葉病毒病常導致大豆減產10-30%，危害嚴重年份減產可達70%。並且花葉病毒病常導致大豆籽粒斑駁並影響大豆籽粒質量。發掘及利用大豆資源中的抗病基因資源對於大豆抗花葉病毒病育種至關重要。本項目為青年-面上連續資助項目，在青年科學基金項目“大豆抗大豆花葉病毒等位基因的發掘和功能鑑定”（批准號：31000718）的基礎上，建立了TALENs技術和CRISPR/Cas9技術體系，系統比較了TALENs技術和CRISPR/Cas9技術在大豆基因組編輯中的套用效率和效果，利用編輯效率更高的CRISPR/Cas9技術體系對大豆抗花葉病毒關鍵基因如大豆真核細胞翻譯起始因子GmeIF4E和GmeIF(iso)4E基因，大豆異黃酮代謝途徑中與大豆花葉病毒病抗性顯著相關的GmF3H1，GmF3H2基因等，大豆磷高效相關基因GmACP1及GmPT1等進行了功能鑑定及利用研究，為關鍵基因的功能驗證及抗病機理研究提供了有效手段，迄今已發表項目標註SCI論文超過7篇。本項目構建的CRISPR/Ca9載體已經提供給包括吉林大學，加拿大農業部倫敦研發中心等國內外十餘家單位。本項目研究成果還參與獲得了2017年神農中華農業科技獎一等獎“大豆花葉病毒病鑑定體系創建和抗病品種選育及套用”（本人證書編號KJ2017-R1-003-10）。
