成果名称: 广谱抗瘟基因Pi50(t)的克隆及其基因簇的分子进化研究
完成单位: 广东省农业科学研究院植物保护研究所
主要人员: 苏 菁、陈 深、骆 艺、韩靖鸾、陈 珍、王丰品、陈蔚芹、彭翠芝
介绍:     1. 课题来源与背景:本课题项目来源是广东省自然科学基金面上项目,立项编号:S2012010010018,研究时间:2012年10月至2014年10月。
    2. 研究目的与意义:稻瘟病是全球水稻毁灭性病害之一,广谱抗性基因的挖掘利用是控制该病害的重要途径。本课题组从华南抗源稻种28占中鉴定出了一个广谱抗瘟基因Pi50(t),它是Pi2/9家族的新成员。基因组测序结果表明:Pi50(t)座位含有7个NBS-LRR,其中3个旁系基因与该座位其他基因存在明显差异。成簇分布是水稻NBS基因的普遍现象,深入研究基因簇的存在及进化机制对抗稻瘟病的理论研究具有重要意义。通过本项目广谱抗瘟基因Pi50(t)的克隆及其基因结构特性的研究,有利于明确该基因的特性,对于加速以该基因为抗源良种的推广和合理布局,有效防控水稻稻瘟病的危害,为粮食的安全、稳产提供科技支撑。
    3. 主要论点与论据:本研究利用qPCR的方法,研究病原物诱导前后各个R基因的表达规律及其对下游基因的表达调控。通过对Pi50(t)中不同旁系基因的转基因互补实验对几个候选R基因进行了抗病功能验证,明确了Pi50中具有2个高度保守的、可稳定遗传的广谱抗瘟基因(Pi50-1与Pi50-2),而他们的抗性表现并不一样。通过对Pi50(t)区域Pi2/9等位基因的多重测序,分析了Pi50(t)及其等位基因在基因组水平上的差异,为深入了解广谱抗性分子机制提供了科学依据。
    4. 创新点:本项目的创新之处在于采用多重层面分析研究,探明抗性基因的抗性及抗谱,也可能反映抗性基因成簇累积的效应。通过对多个不同抗源稻种进行目的基因多重比对分析,探索目的区域NBS-LRR的变异特性及其与广谱持久抗瘟性的关联性,为深入进行多基因互作机制的研究奠定基础。
    5. 取得的主要成果和达到的目标:本项目研究的结果已经发表论文2篇,申请发明专利1项。
    6. 研究成果的应用前景:本项目属于基础研究项目,通过本项目广谱抗瘟基因Pi50(t)的克隆及其基因结构特性的研究,有利于明确该基因的特性,对于加速以该基因为抗源良种的推广和合理布局,有效防控水稻稻瘟病的危害,为粮食的安全、稳产提供科技支撑。
    7. 应用情况及存在的问题:本研究为基础科学研究,尚未取得经济及社会效益,但在研究过程中发现了种间特异性分子标记,并就此申请了发明专利。该研究的技术延伸,将为快速靶向的分子辅助育种带来较大的综合效益。
批准登记号: 粤科成登(2)字【2019】0025
登记日期: 2018-11-21
研究起止时间: 2012.10 至2014.10
所属行业: 农、林、牧、渔业
所属高新技术类别:
评价单位名称: 广东省自然科学基金管理委员会
评价日期: 2014.12.08