【文章內(nèi)容簡介】 內(nèi)的內(nèi)源 RNAs表達的影響。 7. 利用生物信息學方法對 Xoo 侵染水稻獲得的小 RNA 進行分類 ， 預測小 RNA的靶基因 ； mRNA 表達譜分析。 8. 鑒定及獲得帶有乙烯耐受基因的抗性水稻株系；分析在阻斷乙烯反應后對稻瘟病菌的抗病 變化 。 鑒定及獲得組成性乙烯反應的水稻材料株系；分析在組成性乙烯發(fā)育水稻株系中，具有抗性或是具有感病性水稻對病 原 菌侵染 的 反 應 及 病 斑 程 度 。 利用microarray 等技術，分析 OsNPR1 基因介導的 SAR 與生長素信號途徑等之間1. 再分離鑒定 PTI途徑基因 12個 及 ETI途徑基因 12 個，并明確這些基因的功能。 再克隆病原菌效應蛋白基因 12個，并認識病原效應蛋白基因的功能，分離其植物體內(nèi)的靶標基因 35 個；鑒定抗病蛋白復合體組份 23 個，明確植物 NBLRR類抗病蛋白分子間的相互作用及對其功能的影響；找到bir1, snc1, snc2, snc4， mkk1 mkk2 的抑制子基因 34 個。 2. 明確水稻 OsFLS2 對鞭毛蛋白的感知能力；獲得涉及 2 個基因的變量表達的突變體株系；構建獲得 2 個水稻病原菌誘導表達的 cDNA 文庫。 3. 初步定位 12 個 SAR 突變體 ； 解析MEKK1 結合蛋 白 ； 初步建立鑒定 Pigm的抗病防衛(wèi)反應基礎信號網(wǎng)絡體系。 4. 得到宿主作物細胞在禾谷鐮孢侵染早期的動態(tài)轉錄組；揭示其與作物細胞本身能量、物質(zhì)代謝途徑交叉互作的結點 /關鍵分子。 5. 明確病毒 參與抗性 TGS 目標蛋白 靶基因 DNA 甲基化的作用三者互作關系和調(diào)控模式 ； 得到一整套針對水稻RNA干擾途徑主要基因的穩(wěn)定的 RNAi突變體株系。 6. 對 LPS 受體基因進行遺傳和物理定位；構建候選 LPS 結合蛋白的水稻遺傳學研究株系。 7. 分析乙烯反應被阻斷后對水稻抗病性的影響及相關表型變化。 8. 鑒定與 RDV P2 蛋白互作的水稻蛋白并分析其可能的 生化功能。 9. 篩選并獲得水稻 OsNPR1 基因調(diào)控的信號途徑下游成分并對其進行遺傳分析。 10. 完成 ROD 基因功能鑒定工作； 完成水稻抗白葉枯病基因（ QTL）的功能鑒定；獲得 Pigm/ROD 的 supprosser 的穩(wěn)定突變；定位克隆一個抗銹病 QTL； 11. 分別獲得 410 個 xa5Xa21Pid2Pid3 或 Yr10Yr18Yr36 陽性的轉基因株系 410 個 。 12. 創(chuàng)建 PID Yr Yr18 或 Yr36 基因 研究內(nèi)容 預期目標 具有 crosstalk 功能的候選基因。 9. ROD 基因功能的鑒定工作；水稻抗白葉枯病基因（ QTL）的功能鑒定工作；新廣譜抗病基因（ QTL）的定位工作；抗銹病 QTL 的定位工作 ； 研究抗黃萎病相關基因。 對上年度獲得的新型抗病等位基因（ PID Yr Yr18 和 Yr36 等 ），構建 自然表達 載體并 轉化到 水稻或小麥 中； 小麥 EDR1 和 EDR2 同源基因 的功能驗證。 10. 分別將 xa5Xa21Pid2Pid3 聚合載體和 Yr10Yr18Yr36 聚合載體導入水稻品種明恢系列或小麥品種濟麥等系列。 11. 通過突變、剪切或重組，創(chuàng)建 PIDYr Yr18 或 Yr36 基因 的新型設計抗病基因 ； 水稻 Pigm 與 Pi9 基因重組位點的創(chuàng)建 ； 繼續(xù)水稻 xa Xa2Pid2 和 Pid3 基因的回交轉育 ； 利用基因標記，繼續(xù)小麥 Yr Yr18 和Yr36 基因的回交轉育。 的新型設計抗病基因 25 個。 13. 篩選 5 萬個 F2 個體，獲得 Pigm 和Pi9 重組的 F2 單株 23 株 。 14. 發(fā)表 SCI 文章 1012 篇。 15. 申請專利 78 個。 第 三 年 1. PTI 通路新基因的生化和分子生物學分析 ； PRR 受體蛋白互作蛋白的功能鑒定。 2. Xoo 鞭毛蛋白 /解毒蛋白的糖基化分析及表型分析 ； 效應蛋白靶蛋白的分離鑒定 ； 抗病蛋白互作蛋白的篩選 ；抗病基因和無毒基因互作的分子機制研究。 3. 對 bir1, snc1, snc2, snc4, mkk1 mkk2這5 個突變體做進一步的抑制子篩選，克隆更多的基因 ； 利用圖位克隆和全基因組測序技術篩選到 SAR 突變體的突變位點 ； MEKK1 結合蛋白及 FLS2介導的磷酸化蛋白的 功能驗證 。 水稻MAPK 突變體， RNAi 植株純合及抗病分析。 4. 利用圖位克隆的方法鑒定 spi 基因。分析 LPS 結合蛋白和 LPS 受體在病原識別和植株發(fā)育過程中的功能。 5. 綜合運用 各種生物手 段具體研究禾谷1. 認識 PTI 途徑相關基因編碼蛋白的生化和分子生物學特性 ； 明確 ETI 途徑相關基因編碼的抗病蛋白的生理生化特性 ； 明確病原菌效應蛋白靶標基因的功能及分子特性。 2. 克隆 12 個新的 bir1, snc1, snc2, 等的抑制子基因。 3. 明確 12 個 RLKs、 WRKYs 或 ERFs 在水稻抗病性中的作用；篩選獲得一批與 RLK、 WRKY或 ERF互作的候選蛋白；初步確定 PTI 中受調(diào)控的基因。 4. 確定 12 個 SAR 突變體的突變位點 ；解析連接 MEKK1 與 PRR 受體 FLS2 的蛋白組份。 5. 克隆到 1 個 Pigm 的抑制子 spi。 6. 明確 35個在宿主作物 禾谷鐮孢互作中起作用的重要基因 ； 初步揭示活性EPS 寡聚體對宿主植物抵抗病源菌入侵的作用 ； 明確靶基因?qū)Σ《厩秩镜膽鹦?，及其參與的抗性途徑機制 研究內(nèi)容 預期目標 鐮孢應答基因在植病互作中起重要作用 ； 用不同的 EPS 寡聚體處理宿主植物，接種病源菌，觀察其侵染能力的變化。 6. 構建關鍵靶基因過表達和敲除突變體，并進行病毒侵染性的分析 ； 研究水稻 RNA 干擾途徑對病毒侵染的抵抗作用 ； 實驗驗證小 RNA 與潛在靶標的調(diào)控關系；在水稻 dcl4 突變體中受Xoo 誘導的水稻小 RNA 的表達是否依賴 dcl4 基 因。 7. 利用 RNAi 和過表達方法對 SA 與生長素途徑之間具有重要作用的基因進行分析，闡明其遺傳學功能。 8. 繼續(xù) ROD 基因研究工作 ； 水稻抗白葉枯病基因（ QTL）的功能鑒定 ， 克隆 2個新的廣譜抗病基因（ QTL ） ；Pigm/ROD 的 supprosser 突變基因的定位工作 ； 新的抗銹病 QTL 的定位；繼續(xù)克隆抗黃萎病相關基因。 利用攜帶新型等位基因（ PID Yr Yr18 和Yr36 等 ）的轉基因植株，確定轉基因在受體基因組的整合和表達模式 ； 小麥 EDR1 和 EDR2 同源基因 的功能驗證。 9. 評價 xa5Xa21Pid2Pid3 聚合載體對水稻白葉枯病和稻瘟病的 抗性特征；評價 Yr10Yr18Yr36 聚合載體對小麥條銹病的 抗性特征。 利用突變、剪切或重組等手段獲得的新型 PIDYr Yr18 或 Yr36 基因，構建各自的自然表達 載體并轉化到 水稻品種明恢系列或小麥品種濟麥等系列 ； 水稻Pigm9 新位點的 功能評價。 10. 利用基因標記，繼續(xù)水稻 xa Xa2Pid2 和 Pid3 基因的回交轉育 。 11. 利用基因標記，繼續(xù)小麥 Yr Yr18 和 Yr36 基因的回交轉育。 和調(diào)控作用。 7. 找出參與抗病毒的 水稻 關鍵的 RNA干擾途徑的主要組份 ； 明確候選小RNA 的靶標基因，及 Xoo 誘導的水稻小 RNA 是否依賴 RNA 沉默途徑。 8. 分析候選水稻 LPS 受體及結合蛋白的功能及在病原識別和發(fā)育調(diào)控中的分子功能。 9. 對乙烯途徑與水稻抗稻瘟病反應中的關鍵基因進行功能分析。 10. 研究 P2蛋白影響 GA合成途徑的關鍵因子及影響機制 。 11. 分析 OsNPR1介導的 SA與生長素途徑之間的 crosstalk 及關鍵因子功能 ； 發(fā)表關 于 ROD 基因研究工作的論文 ； 發(fā)表水稻抗白葉枯病基因（ QTL）功能相關的論文 ； 克隆 2 個新的廣譜抗病基因（ QTL） ； 克隆至少一個 Pigm/ROD的 supprosser 突變基因 ； 克隆一個新的抗銹病 QTL。 12. 確定 EDR1 和 EDR2 轉基因在受體基因組的整合和表達模式；獲得具有新型抗性特征的基因 12 個 ； 確定多基因聚合載體在受體基因組的整合和表達模式； 確定多基因聚合載體賦予受體植株的抗病特征。 13. 篩選 5 萬個 F2 個體，獲得 Pigm 和Pi9 重組的 F2 單株 23 株；獲得Pigm9 位點純合的單株 23 個。 14. 發(fā) 表 SCI 收錄論文 1824 篇 。 15. 申請專利 1012 項。 研究內(nèi)容 預期目標 第 四 年 1. PTI 通路新基因在植物抗病途徑信號傳導途徑中作用及位置分析； PRR 受體蛋白互作蛋白下游信號通路研究。 2. Xoo 鞭毛蛋白 /解毒蛋白作用及機制分析 ； 效應蛋白靶蛋白的功能分析 ；抗病蛋白互作蛋白的功能鑒定及分子生物學研究 ； 抗病基因和無毒基因互作的分子機制研究。 3. 熒光互補與免疫共沉淀研究 PTI 基因網(wǎng)絡中至少 2 個蛋白間的相互作用；構建從酵母雙雜交或免疫沉淀篩選到PTI 基因網(wǎng)絡中的重要組分的過量表達與 RNAi 轉基因植株，人工接種鑒定其抗病性 。 4. 利用酵 母雙雜及免疫共沉淀技術，尋找其他參與 R 蛋白下游傳導的蛋白 及其他參與 SAR 下游傳導的蛋白 ； 深入解析 MEKK1 結合蛋白、 FLS2 介導的磷酸化蛋白的功能。水稻 MAPK 上下游蛋白元件分析。 5. 從蛋白生化反面分析 Pigm與 OsSGT1，BBI1， OsRAR1， OsNPR1 是否存在互作，結合遺傳的數(shù)據(jù)，建立 Pigm 的基礎抗病防衛(wèi)反應網(wǎng)絡。 6. 采用激光顯微切割，基因組芯片等，揭示宿主作物細胞在活體 /半活體病原侵染早期的動態(tài)轉錄組； 通過分離、純化獲得活性寡聚體；應用分離到的活性 EPS 寡聚體處理擬南芥，接種丁香假單胞菌。 7. 進行病 毒侵染前后靶基因相關 siRNA northern blot、測序檢測；靶基因 DNA甲基化測序、 Southern blot 檢測和信息學分析；和上述在目標突變體的研究結果相比較，研究突變體和病毒侵染對靶基因甲基化改變的相關性 ； 根據(jù)第 13 年的研究結果進一步研究RNA 干擾的作用機理及其在抗病毒中的作用 ； 利用過表達人工 miRNA 等轉基因方法對 23 個水稻小 RNA 介導的抗病反應進行驗證 。 8. 闡明 LPS 結合蛋白和 LPS 受體的信號轉導途徑及其與細菌表面分子相互作1. 明確 PTI 途徑相關基因在植物 PTI 信號傳導途徑中的位置及作用； 明確ETI 途徑相關基因編 碼的抗病蛋白的下游靶標基因，確定其在 ETI 信號傳導途徑中的作用 ； 確定病原菌效應蛋白靶標基因的識別機制及其激活下游信號傳導的途徑及機制 ； 確定植物抗病蛋白抗病復合的組分，明確植物抗病蛋白的作用機制及信號傳導機制 ；確定 R蛋白下游傳導的蛋白與已知蛋白的關系 ； 明確水稻 PTI 途徑中至少2 個關鍵組分間的互作關系；明確至少一個 PTI 中關鍵組分在植物免疫中的功能。 2. 找到 SAR 信號通路相關分子；確定新蛋白與已知蛋白的關系 ； 闡明一個完整的參與抗病的 MAPK 蛋白激酶級聯(lián)。 3. 篩選驗證 Pigm 互作蛋白。 4. 得到宿主作物細胞在活體 /半活體 病原侵染早期的動態(tài)轉錄組 ； 建立體外酶促產(chǎn)生苜蓿根瘤菌 EPS胞外寡聚體的技術方法。 5. 明確病毒侵染改變靶基因 siRNA 和DNA 甲基化是病毒干擾表觀遺傳途徑的作用結果。 6. 獲得具有潛在育種前景的水稻材料或株系 23 個。 7. 闡明 LPS受體及結合蛋白作用的功能機制，建立病原識別及生長發(fā)育調(diào)控之間的功能聯(lián)系。 8. 進一步闡明乙烯在水稻抗稻瘟病中的功能及與產(chǎn)量性狀之間的關系。 9. 闡明病毒侵染與植物 GA 信號途徑之間的分子互作關系； 對 水稻 SA 途徑及生長素途徑之間發(fā)揮重要作用的信號基因及蛋白進行功能機制分析 ； 發(fā)表水稻抗白葉枯病基因（ QTL）的相關論文；完成新廣譜抗病基因（ QTL）的功能鑒定；完成 Pigm/ROD 的suppross er 突變的功能鑒定；發(fā)表抗銹病 QTL 研究的相關論文 。 10. 設計另外兩套多基因聚合轉化或 分子標記聚合育種的模式；獲得高抗水稻 研究內(nèi)容 預期目標