《水稻抗褐飛虱基因Bph9克隆及抗性分子機理研究》是依託武漢大學，由陳榮智擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：水稻抗褐飛虱基因Bph9克隆及抗性分子機理研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：陳榮智
- 依託單位：武漢大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
水稻是我國最重要的糧食作物，褐飛虱是水稻生產中的主要蟲害，利用抗褐飛虱基因培育抗蟲水稻品種是褐飛虱綜合防治中最為經濟有效的方法。為防範單基因抗褐飛虱品種大面積種植後出現抗性喪失問題，有必要進一步拓寬抗褐飛虱基因的材料來源，克隆出抗性譜不同的抗褐飛虱基因，不同抗褐飛虱基因間相互組合和作用，將會為新育成的水稻品種提供更加穩定和持久的抗性。在前期精細定位水稻抗褐飛虱基因Bph9、培育抗褐飛虱基因Bph9近等基因系基礎上，本課題旨在進一步分離克隆水稻抗褐飛虱基因Bph9，從分子、細胞、生化、生理方面闡明其生物學功能及抗性分子作用機理，明確其對水稻生長發育、產量和其他農藝性狀的影響，為我國水稻育種界進行抗褐飛虱分子設計育種及抗褐飛虱多基因聚合育種提供理論依據和基因資源。
結題摘要
水稻是我國最重要的糧食作物，褐飛虱是水稻生產中的主要蟲害，利用抗褐飛虱基因培育抗蟲水稻品種是褐飛虱綜合防治中最為經濟有效的方法。為防範單基因抗褐飛虱品種大面積種植後出現抗性喪失問題，有必要進一步拓寬抗褐飛虱基因的材料來源，克隆出抗性譜不同的抗褐飛虱基因，不同抗褐飛虱基因間相互組合和作用，將會為新育成的水稻品種提供更加穩定和持久的抗性。在前期精細定位水稻抗褐飛虱基因Bph9、培育抗褐飛虱基因Bph9近等基因系基礎上，本課題證明BPH9近等基因系對褐飛虱各生物型如生物型I、II及III均表現很強的抗性，表明BPH9為一廣譜抗性的抗褐飛虱基因。並通過轉基因互補實驗確認克隆水稻抗褐飛虱基因BPH9，並獲得其授權專利。BPH9編碼一個CC-NBS-NBS-LRR類蛋白。BPH9基因在水稻中組成性水平，不受褐飛虱取食誘導。通過BPH9啟動子融合GUS報導基因載體確定BPH9基因表達於褐飛虱取食水稻部位，即導管和篩管周圍的薄壁細胞。項目還通過水稻全基因組晶片、定量PCR技術，分析了褐飛虱取食前後BPH9近等基因系和受體感蟲親本9311基因表達變化情況，表明未經褐飛虱取食刺激時，BPH9近等基因系本底水平的防禦能力就強於9311（上調基因多與抗性相關）；受褐飛虱取食誘導後，BPH9近等基因系相較於感蟲材料9311能夠對褐飛虱刺激產生更快更強的防禦能力。項目套用宿主選擇性實驗、存活率實驗、蟲體增重測量和蜜露等研究方法，確定抗褐飛虱基因BPH9對褐飛虱表現為趨避性和抗生性。本課題研究結果表明BPH9不影響水稻重要農藝性狀，確定了BPH9在抗褐飛虱分子設計育種中具有重要的套用價值。通過設計開發與BPH9緊密連鎖、在育種中便於套用的分子標記，連同Bph9近等基因系提供我國水稻育種界給育種家進行抗褐飛虱水稻育種。
