赤霉病菌中RNA沉默機制及其生物學功能的研究與利用

《赤霉病菌中RNA沉默機制及其生物學功能的研究與利用》是依託浙江大學，由馬忠華擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：赤霉病菌中RNA沉默機制及其生物學功能的研究與利用
• 依託單位：浙江大學
• 項目負責人：馬忠華
• 項目類別：面上項目

項目摘要

RNA沉默現象普遍存在於真菌、植物和動物等真核生物中，在抵禦外源遺傳因子、異染色質的形成、基因表達調控等方面發揮重要作用。目前人們對真菌RNA沉默機制的研究主要集中在粗糙脈孢霉，對其它真菌中RNA沉默機制研究很少。我們前期研究發現：小麥赤霉病菌中存在明顯的RNA沉默現象，因此，本項目通過比較基因組學分析小麥赤霉病菌中RNA沉默途徑，系統研究RNA沉默途徑上各個元件的生物學功能及其相互關係。在此基礎上，針對赤霉病菌細胞有絲分裂的多個關鍵基因，構建高效雙鏈RNA（dsRNA）的沉默載體、並轉入小麥中，進而篩選高抗赤霉病的小麥轉基因材料。

結題摘要

禾穀鐮刀菌含有9個參與RNAi途徑的關鍵元件。利用同源重組技術構建了這些基因的敲除突變體，發現FgAgo1和FgDicer2在沉默過程中起關鍵作用，其中FgDicer2還參與禾穀鐮刀菌中小RNA合成。在本研究測試條件下，未發現RNAi途徑關鍵基因參與致病、生長、發育等過程。在禾穀鐮刀菌中成功構建了dsRNA介導的沉默方法及沉默效果評價體系，並用於基因的功能分析。在解析500多個禾穀鐮刀菌的基因功能基礎上，篩選出能用於寄主誘導的基因沉默（HIGS）培育抗禾穀鐮刀菌的靶基因FgSTE12、FgSGE1和FgPP1。利用基因槍法獲得靶向禾穀鐮刀菌FgSge1-Ste12-PP1的HIGS轉基因小麥。接種試驗表明，轉基因小麥株系T1代的部分株系對禾穀鐮刀菌的抗性水平顯著提高。本項目的研究成果為後續利用HIGS技術培育抗赤霉病小麥品種建立了比較完善的技術體系。