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[交流] 【转帖】小麦条锈病研究取得五大突破已有8人参与

12月26日，由西北农林科技大学博士生导师、长江学者特聘教授康振生主持完成的教育部高校科技创新工程重大项目“小麦与条锈菌互作的分子机理研究”，在陕西杨凌通过了教育部组织的专家鉴定。以中科院院士魏江春为主任的鉴定委员会一致认为，该项目研究方法先进，取得多项创新性成果，为揭示条锈菌的致病机理及小麦对条锈菌抗性机制奠定了基础，对小麦抗条锈的遗传改良及条锈病的持久控制具有重要的理论和实际意义，研究处于国际领先水平。
　　据介绍，小麦条锈病是我国小麦最严重的病害，流行性强，分布广。流行年份可使小麦减产20%—30%，严重时甚至颗粒无收。
　　康振生团队经过10年努力，终于在防治小麦条锈病方面取得重大突破。一是揭示了小麦—条锈菌亲和与非亲和互作中活性氧迸发特征、产生部位、作用靶位及与寄主细胞过敏性坏死发生的时序关系，明确了活性氧迸发在小麦抗条锈菌中所起的作用。二是从转录组水平上明确了小麦与条锈菌互作中基因表达的种类、数量及表达特征。三是利用RACE技术结合电子克隆以及文库筛选的方法，克隆了过敏性坏死蛋白基因家族、细胞程序性死亡抑制基因等19个小麦抗条锈相关基因，通过病毒诱导的基因沉默技术进行基因功能验证，获得可提高小麦抗条锈性的候选基因5个。四是构建小麦条锈菌夏孢子萌发特异性的cDNA文库，明确了小麦条锈菌夏孢子萌发特定时期的基因表达特性和基因信息，获得一批与小麦条锈菌生长发育与致病性相关的候选基因。五是建立了小麦条锈菌快速分子检测技术并已用于我国小麦条锈病的流行监测，建立了小麦条锈菌的微卫星分子标记体系及主要流行生理小种的SCAR检测标记，为准确地监测小麦条锈病发生及生理小种的分子鉴定提供了技术支撑。
原文链接：http://www.stdaily.com/kjrb/content/2009-12/30/content_140636.htm

[ Last edited by xiaowuhehe on 2010-8-25 at 11:22 ]

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1楼2010-01-11 15:13:51

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wanhscn

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南京农业大学最新PNAS文章

摘要：生物通报道，南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室陈佩度教授领导的研究小组发现了簇毛麦抗白粉病基因Pm21中的一个关键成员Stpk-V，此基因赋予了小麦白粉病抗性。该研究结果发表在最新一期的《PNAS》杂志上。
生物通报道，南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室陈佩度教授领导的研究小组发现了簇毛麦抗白粉病基因Pm21中的一个关键成员Stpk-V，此基因赋予了小麦白粉病抗性。该研究结果发表在最新一期的《PNAS》杂志上。
小麦白粉病是由白粉菌引起的世界性真菌病害，而培育抗性品种是控制白粉病的有效途径。文章的通讯作者，陈佩度教授长期从事小麦遗传育种的科研工作，他曾将簇毛麦抗白粉病基因Pm21定位于6V染色体短臂上，并将6VS•6AL易位系引入小麦，赋予了持久、广谱的白粉病抗性。

然而，Pm21很难进行分子遗传定位，因为6VS与6AS不配对。而且，簇毛麦的所有已知种质都对白粉菌有免疫力。Pm21依然被细胞遗传学定义为一个基因座。
在本研究中，陈佩度教授领导的研究小组利用分子和细胞遗传学技术，克隆并鉴定出Pm21基因的关键成员——丝氨酸和苏氨酸蛋白激酶基因Stpk-V。Stpk-V位于Pm21基因座上。单细胞瞬时表达分析的结果表明此基因能够显著降低吸器指数(haustorium index)。
将Stpk-V转化到一种易感的小麦品种Yangmai158后，这种转基因植物表现出高且光谱的白粉病抗性，与T6VS•6AL类似。在T6VS•6AL和簇毛麦中，Stpk-V基因的沉默使得易感性增加。此外，研究人员还发现，Stpk-V可通过Bgt和外源H2O2诱导，同时它也调节内源H2O2的增加，使得植物被Bgt攻击后细胞死亡。
作者们在文中提到，在后续研究中，他们将利用内源启动子评估Stpk-V的功能，并关注Stpk-V与其他易感品种中同源基因的多态性。同时，他们还想确定Pm21基因座上有多少个基因，以及Stpk-V是否是赋予抗性表型所必需的唯一基因。(生物通余亮)
作者简介：
陈佩度，男，1944年3月出生，教授，博士生导师。目前主要从事小麦分子细胞遗传学、植物遗传工程、分子标记辅助育种、特异种质创新和新品种选育等方面的研究以及分子细胞遗传学、植物育种学方面的教学工作。
他长期从事小麦遗传育种教学、科研工作，育成“宁麦三号”小麦，曾是80年代淮南麦区的主栽品种。有创见地将核型分析、端体配对和染色体分带相结合，将传统的细胞遗传学方法与分子遗传学技术紧密结合，综合应用于外源染色体及其片段以及外源基因的转移和鉴定，提高了研究精度及育种效率。先后育成了抗白粉病的小麦—簇毛麦和抗赤霉病的小麦—大赖草、小麦—鹅观草异附加系、代换系和易位系，为小麦遗传育种创造了优异新种质。将簇毛麦抗白粉病基因定位于6V染色体短臂并导入小麦，已被国际小麦基因命名委员会命名为Pm21。开展小麦抗白粉病分子标记辅助育种，育成含有Pm21基因的抗白粉病小麦新品种—南农9918，已於2002年通过江苏省品种审定委员会审定。与江苏省里下河地区农科所合作育成抗白粉病高产新品种扬麦10号、11号，已开始大面积推广。
原文检索：
Serine/threonine kinase gene Stpk-V, a key member of powdery mildew resistance gene Pm21, confers powdery mildew resistance in wheat
PNAS May 10, 2011 vol. 108 no. 19 7727-7732