文档介绍：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: ******@ics., ******@. 200 3年9月 30日 1 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 etal., 2003, Theor. Appl. . 106:683-687 )和 Xa2 6 基因( Yang etal., 2003, Theor. Appl. . 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: )。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Xa2 6基因的工作正在发表印刷之中(Sun etal., 2003, Plant J., inpress )。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: )。序列分析发现这该基因也编码 LRR 受体激酶类蛋白质。Xa4 和Xa2 6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93-1 1 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。 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。 2 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 etal., 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62,00 0个克隆, kb (Chu etal., 2003, Chinese Science Bulletin 48:229-235 ) 。对该文库中的大约 4 万个