973课题的结题总结报告-农业.doc

973课题的结题总结报告-农业 国家重点基础发展规划项目 课题结题总结报告 项目编号：G1998010200 项目名称：农作物资源核心种质构建、重要新基因发掘与有效利用研究 首席科学家：贾继增 张启发 课题编号：G1998010207 课题名称：水稻抗病基因克隆 课题负责人：翟文学 子课题负责人：翟文学 彭开蔓（王石平） 承 担 单 位：中国科学院遗传所，华中农业大学 电子信箱：wxzhai@genetics.ac.cn, 2003年9月30日 一、计划任务完成情况 本课题的预期目标是分离克隆2个水稻抗病基因。我们已经按计划开展了研究工作，分别对水稻抗白叶枯病基因Xa3、Xa4、xa5、xa13、Xa25(t)和Xa26以及抗稻瘟病相关基因进行了克隆研究。目前已克隆并证实了Xa26基因；已克隆Xa4和xa5基因，即将证实其功能；精细定位了Xa3、xa13和Xa25(t)基因；获得了3个抗稻瘟病相关基因。基本达到预期研究目标。 具体工作与取得的进展如下: 1. 精细定位了水稻抗白叶枯病基因Xa4和Xa26 我们利用F2大群体，分别对水稻抗白叶枯病基因Xa4和Xa26进行了遗传分析和精细遗传定位。这两个基因都位于第11号染色体的长臂末端并紧密连锁。涉及Xa4基因（Sun et al., 2003, Theor. Appl. Genet. 106:683-687）和Xa26基因（Yang et al., 2003, Theor. Appl. Genet. 106:1467-1472）遗传分析的工作已发表。 2. 分离克隆了水稻抗白叶枯病基因Xa26 我们采用图位克隆法从水稻品种明恢63中分离克隆了Xa26基因（专利申请号9）。序列分析发现这该基因编码LRR受体激酶类蛋白质。研究还发现，无论是在苗期还是成株期携带Xa26基因的转基因水稻的抗谱比Xa26基因的供体水稻品种（明恢63）的抗谱显著增宽，抗性明显增强，说明遗传背景可能影响抗病主效基因的作用。分离克隆Xa26基因的工作正在发表印刷之中（Sun et al., 2003, Plant J., in press）。另外，研究还发现携带抗白叶枯病基因Xa3的近等基因系IRBB3和携带抗白叶枯病基因Xa22(t)的云南地方稻品种扎昌龙也携带Xa26基因。因为Xa3和Xa22(t)基因也被他人定位于第11号染色体长臂末端，推测Xa26、Xa3和Xa22(t)是同一个基因，这部分验证工作正在进行之中。 3. 分离克隆了水稻抗白叶枯病基因Xa4 我们采用图位克隆法从水稻近等基因系IRBB4中分离克隆了Xa4基因（专利申请号9）。序列分析发现这该基因也编码LRR受体激酶类蛋白质。Xa4和Xa26属于同一个基因家族的不同成员。抗性分析发现发现籼稻品种特青和93-11与IRBB4的抗谱相同，序列分析发现特青和93-11也携带Xa4基因。转基因初步实验结果显示遗传背景可能也影响Xa4基因的抗性。目前，这部分工作正在完善之中。 4. 分析了Xa4和Xa26所属基因家族的进化 Xa4和Xa26基因所属家族（命名：Xa26基因家族）包括10个成员。我们对水稻品种明恢63和特青包含Xa26基因家族的大约100 kb区段进行了测序，对比公共数据库中的水稻品种日本晴和93-11的同源区段的序列，分析了抗病基因的进化模式。涉及这部分工作的论文正在撰写之中。 5. 鉴定并精细定位了一个水稻抗白叶枯病新基因Xa25(t) 在杂交水稻恢复系明恢63中鉴定了一个新的抗白叶枯病显性基因Xa25(t)。该基因在苗期和成株期都能特异性的抗白叶枯病菌生理小种PXO339。通过分析携带Xa25(t)基因的重组自交系群体，将该基因定位于水稻第12号染色体的着丝粒区。在该着丝粒区段已经定位了多个水稻抗稻瘟病基因，推测Xa25(t)基因与抗稻瘟病基因紧密连锁或等位。涉及Xa25(t)基因的研究工作已发表（Chen et al., 2002, Phytopathology 92:750-754）。 6. 构建了水稻全生育期平衡化cDNA文库 利用水稻品种明恢63，构建了全生育期平衡化cDNA文库。该文库由水稻不同生长时期和不同生理状态下的15种不同组织的cDNA组成，包括白叶枯病菌和稻瘟病菌接种诱导后的组织。该文库包含大约62,000个克隆，平均插入片段为1.4 kb （Chu et al., 2003, Chinese Science Bulletin 48:229-235）。对该文