【正文】 和 xa13 的 克隆，這一研究具有很高的創(chuàng)新性。該基因一旦證實，將成為植物抗病基因研究的重要突破。 4通過五年的工作，本課題建立了較好的工作基礎，取得了一些成果和一些有 望突破的階段結果。三、實施效果糧食增產(chǎn)的關鍵在于優(yōu)良品種的培育，抗病育種是植物育種的一個重要方面。 近年來已經(jīng)克隆了幾十個抗病基因，然而具有重要利用價值的抗病基因不多。五年的課題實施已出現(xiàn)良好效果。例如： 四川農(nóng)業(yè)大學水稻研究所李世貴教授研究組，利用本研究中建立的分子標記進行 輔助選擇培育出聚合多個抗白葉枯病基因的恢復系 “ 抗病 527” ， 與不育系雜交已 組配出優(yōu)質(zhì)抗病雜交水稻新組合 8 個，其中 5 個已進入 2020 年四川省區(qū)試。另外本研究中 建立的提取高質(zhì)量水稻基因組 DNA 方法和高效轉(zhuǎn)化方法被成功地用于中國超級雜 交稻測序 (Science, 2020,296: 7992)。這些資料對 本學科的發(fā)展起到了重要作用。許多重要工作都是有他們具體完成的。五、經(jīng)費使用情況本子項目五年使用總經(jīng)費為 2393 千元。從依 托單位獲得的資助為 316 千元，主要用于支付參 加人員的部分工資與房屋和儀器的部分使用費。 詳細情況見：子項目預算執(zhí)行情況表和子項目預算執(zhí)行情況說明書 （ 19982020） 。 另 外后三年和前兩年經(jīng)費有些脫節(jié)。這些因素延誤了 課題的快速進展。七、簽字蓋章課題組長簽字：承擔單位簽字蓋章： 6表一 973 計劃項目結題基本信息表項目編號： G1998010200 項目名稱 起止年月農(nóng)作物資源核心種質(zhì)構建、重要新基因發(fā)掘與有效利用研究 年 月至 年 單位 參加人員總數(shù) 承擔單位數(shù) 萬元 月項目首席科學家 依托部門 第一承擔單位 項目總經(jīng)費 其中 973 計劃資助總額 累計部門、單位匹配 累計從研究單位獲得的人 員費 累計獲得的其它資助 項目執(zhí)行情況 課題編號 G19980 10207 課01 按期結題 課題名稱 水稻抗病基因克隆 02 提前結題 課題 負責人 翟文學03 延期結題 承擔單位 04 其他 研究期限 19982020 中國科學院遺傳所， 華中農(nóng)業(yè)大學題設臵 7表二項目編號： G1998010200 課題編號 課題名稱 973 計劃項目投入統(tǒng)計表項目名稱：農(nóng)作物資源核心種質(zhì)構建、重要新基因發(fā)掘與有效利用研究參加人員 ①經(jīng)費（萬元） 35 3645 4659 60 撥款數(shù) 支出數(shù)正高 副高 中初 博士后 博士生 碩士生投入全時工作 時間（人月） G19980 水稻抗病基因克隆 合 總計 計 ② A=8 B=10 C=8 注： ① 包括課題負責人。 8表三 973 計劃項目產(chǎn)出統(tǒng)計表（ 1）項目編號： G1998010200 項目名稱：農(nóng)作物資源核心種質(zhì)構建、重要新基因發(fā)掘與有效利用研究獲 得 其中 其中 國際 國內(nèi) 專 國際 國內(nèi) SCI EI 特邀 一般 特邀 利 收錄 收錄 已發(fā)表 論文 學術會議 報告 出 版 專 著 人才培養(yǎng) ① 博士后 博士 碩士 優(yōu)秀中青年 人才課題 編號課題名稱 G19980 10207 水稻抗病基因克隆 51010262 合計 ① 博士后、博士、碩士指統(tǒng)計時間內(nèi)出站或畢業(yè)的人數(shù)；優(yōu)秀中青年人才指統(tǒng)計時間內(nèi)獲得的人次，其中包括：杰出青年基金、中科院百人計劃、長 江學者計劃。如有多個單位，只列出排序靠前的一個單位附件 213表五 973 計劃項目發(fā)明專利目錄項目編號： G1998010200 課題編號 發(fā)明名稱項目名稱：農(nóng)作物資源核心種質(zhì)構建、重要新基因發(fā) 掘與有效利用研究 發(fā)明人 專利號 （排名） ① 申請日 專利 專利權人 專利批 準時間注： ① 只填寫與本項目有關的發(fā)明人，并在括號中注明排名第幾，如張明（ 3） 。具體指標如下： １、抗大豆花葉?。ǎ樱停郑┗蚍矫妫? （ 1）標記到 2－ 3 個抗性基因 , 納入遺傳圖譜 。 ２、抗食葉性害蟲基因方面： （ 1）標記到１－２個抗性主基因 ,納入遺傳圖譜 。 產(chǎn)量有關性狀基因方面： （ 1）標記到 3－ 4 個產(chǎn)量有關性狀的基因位點 ,納入遺傳圖譜 。 質(zhì)核互作雄性不育恢復基因方面 篩選與恢復基因緊密連鎖的分子標記〈 10cM，對恢復基因進行定位。（二）完成情況本課題鑒定出一批新的基因資源，包括：抗 SMV（ 133 份） 、感 SMV（ 122 份） 、 抗食葉性害蟲（ 9 份） 、感食葉性抗蟲（ 10 份） 、產(chǎn)量性狀（ 8 份） 、恢復系（ 10 份） ，建立了重組近 交家系群體（ RIL） 8 個。共計發(fā)表論文 25 篇，其中 SCI 收錄 6 篇，國際特邀報告 5 篇 ,專著 1 部 ,培養(yǎng)研究生 11 人。（三）主要進展 資源鑒定與群體培育 （ 1）抗大豆花葉病毒（ SMV）方面 鑒于國內(nèi)大豆 SMV 株系鑒別寄主體系的混亂，在已經(jīng)使用過的 25 個鑒別寄 主中選拔出 8 個代表性寄主組成一套新的鑒別體系。根據(jù)新鑒別體系的鑒定結果，確定了 10 個新株系（ SC1 至 SC10） ，其中 SC8 為強毒性株系群。綜合 19982020 年的分析結果，認為：在株系組成上，黃淮地區(qū)以 SC3 和 SC7 為主。 測定了 106 份大豆品種（品系）對 SC7 、 SC SC9 三個株系群的抗性反應， 篩選出 17 份對三個株系均表現(xiàn)高抗的材料； 18 份能兼抗三個株系中的兩 個株系的材料。 用東北 3 號株系（ SMV3）對 355 份大豆種質(zhì)資源進行了 SMV 抗性鑒定（包括 “ 七五 ” 初鑒抗 SMV 材料 40 份， “ 八五 ” 初鑒抗 SMV 材料 91 份，各地推廣品 種 100 份，農(nóng)科院品資所新育成的品系 35 份，美國引進材料 42 份，韓國引進材料 36 份，泰國 2 份，日本 1 份） 。 （ 2）抗食葉性害蟲基因方面 綜合 19932020 年的田間鑒定結果， 獲得一批高抗食葉性害蟲和高感食葉性 害蟲的大豆種質(zhì)。 合成重組近交家系群體 2 個，包括： 先進 2 號（感） X 趕泰 22（抗）已 推進到 F7： 9 世代，含 162 個家系；和 皖 82178（感） X 通山薄皮黃豆甲（抗） 。 構建了 RIL 群體 2 個，包括：南農(nóng) 8723 X NG94156（ F7： 8， 175 個家系） ； 波高（ 963069） X NG94156（ F7： 8， 156 個家系）（見表 1） 。 闡明了細胞質(zhì)不育的遺傳模式：以栽培 大豆不育系 YA、保持系 YB 和含有 不育細胞質(zhì)的原始母本 167 為基礎材料，配制了二個單交組合，四個三交組 合，根據(jù)后代的育性和分離比例判斷遺傳模式。母本為正?？捎毎|(zhì) N 時，攜帶 rf 的雌、雄配子均有生活 力，可傳給后代。因此該不育系屬 “ 單基因配 子體不育 ” ，即不育性由不育細胞質(zhì)基因 S 和一對隱性基因 rfrf 控制，一個 顯性基因 Rf 的存在即可恢復育性。鑒于試材 原產(chǎn)于高溫短日照的夏大豆區(qū)，本試驗以 14 小時光照和晝夜溫度 30℃/20℃ 為對照處理， 14 小時不變光照條件下， 在 溫度處理為 35℃/25℃ ， 30℃/20℃ ， 25℃/15℃ ；在晝夜溫度固定為 30℃/20℃ 條件下，光照處理為 小 時， 14 小時， 小時。只有保持系在 小時光照時，花粉敗育率上升到 %，這一結果表 明，不育系 OA 在溫度與光照大幅度變化的情況下，不育性極為穩(wěn)定。表 1 本課題培育的 RIL 群體 名稱 世代 主要性狀差異群體大小親本 NJ(RS)XGF7﹕ 9 抗感食葉性害蟲 161♀ 先進 2 號（感） ♂ 趕泰 22（抗） NJ(RS)WTF7﹕ 9抗感食葉性害蟲 159♀ 皖 82178（感） ♂ 通山薄皮黃豆甲（抗） NJ(SP)NNF7﹕ 8株形差異 175♀ 南農(nóng) 8723（直莖） ♂NG94 156 （曲莖） NJ(SP)BNF7﹕ 8株形差異 156♀ 波高 （直莖） ♂NG94 156（曲莖） NJ(RN)P7F8﹕ 10 抗感孢囊線蟲258♀Peking （抗） ♂7605 （感） NJ(RN)R7F8﹕ 10 抗感孢囊線蟲 256♀RN 9（抗） ♂7605 （感） NJ(TF)SXF2﹕ 7 豆腐產(chǎn)量指標 184♀ 蘇 88M23（ 低） ♂新沂小黑豆（高） NJRIKYF7﹕ 12 抗感大豆花葉病 206♀ 科豐 1 號（抗） ♂ 南農(nóng) 11382（感） 4新基因發(fā)掘與分子標記 、 2 、 抗大豆花葉病毒 （ SMV） 基因方面通過對 P（科豐 1 號） P（南農(nóng) 11382） 1 F 1 和 F 7： 11 184 個家系的田間抗性鑒定和遺傳分析，發(fā)現(xiàn)科豐 1 號對 SMV 株 系群 SC SC SC9 的抗性分別由一對顯性基因控制， 并將 Rsc Rsc Rsc9 基因定位于 N8D1b+W 連鎖群上，與已經(jīng) 定位的三個抗性基因（ Rsa、 Rn Rn3）位于同一連鎖群，成簇排列。 由于 SC SC SC9 是新鑒定的 SMV 株系群，而鑒定的抗性基因位點與 已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的 SMV 抗性位點位置不同，因而初步認為： Rsc Rsc Rsc9 是新的抗 SMV 基因。 利用高 抗 SMV3 號株系的大豆品系 955383 與感病品種（品系） HB1，鐵豐 21，Amsoy， Williams，和抗病品種 PI486355 配制雜交組合，對各組合的 F F2 代接種 SMV3 號株系進行抗性鑒定，結果表明， 955383 與各感病品種的雜交組 合 F1 代表現(xiàn)為感病，抗病為隱性， F2 群體分離比例為 1R： 3（ S+N） ，表明 955383 對 SMV3 號株系的抗性是受一對隱性基因控制。 利用 BSA 法對 955383HB1 的 99 株 F2 個體進行鑒定，篩選出與 SMV 抗病基 因緊密連鎖的共顯性 RAPD 標記 OPN11980/1070。 用該引物分析 955383HB1 的 F2 個體，共顯性的 RAPD 標記 OPN11980/1070 與抗病基因的遺傳距離為 。用克隆的 RAPD 片段 OPN11980 作探針（ SOPN11）對親本基因組 DNA 進行 Southern 雜交，結果表 明 OPN11980 和 OPN111070 在大豆基因組中是以低拷貝形式存在。 用 RAPD 引物 OPN11 和 RFLP 探針 SOPN11 分析科豐 1 南農(nóng) 11382 重組近交 群體（南京農(nóng)業(yè)大學 /中國科學院遺傳發(fā)育所聯(lián)合構建） ，將 OPN11 和 SOPN11 定 位于 F 連鎖群的抗病 基因簇上。 此外，用 OPN11 分析了 68 份抗性資源，其中有 25 份擴增出 OPN11980，表明 這些品種可能攜帶與 955383 相同的抗性基因，而其它擴增出 OPN11980/1070 和 5OPN111070 的抗性品種可能攜帶不同于 955383 的抗性基因。 應用皖 82178 X 通山薄皮黃豆甲衍生的 RIL 群體在田間對縱合蟲種進行鑒定，發(fā)現(xiàn)大 豆對食葉性害蟲綜合蟲種的抗性由兩對主基因加多基因控制。同樣，應用皖 82178 X 通山薄皮黃豆甲衍 生的 RIL 群體在室內(nèi)對單一蟲種斜紋夜蛾進行 養(yǎng)蟲試驗， 也發(fā)現(xiàn)大豆對該蟲種的 抗性由兩對主基因加多基因控制，主基因的遺傳率為 %。應用皖 82178（感） 通山薄皮 。采用 178 對 SSR 引物篩選親本間的多態(tài)性，除無帶的引物外，親本間有多態(tài)的引物有 52 對，然后用這 52 對引物逐一篩選群體單株，對表型值（幼蟲重、蛹重）與標 記值作相關分析， 找到與 控制大豆抗蟲 QTL 相連鎖的 SSR 標記 Satt13 Satt36 Satt442，分別位于 D H、 C2 連鎖群上，其中 Satt442 可以解釋 %的變異。 此外 ,選育出 NJ8930 等優(yōu)良抗蟲品系。 公交 7622414 的短葉柄性狀由一對隱性基因 控制。 曲莖、短葉柄性狀基因的分子標記與定位：用 260 個 RAPD 隨機引物對 三個組合的 4 個親本（南農(nóng) 883波高、南農(nóng) 872 NG94156）進行了 初步篩選， 后用父、 母本分別為 NG94156 和波高的 RIL 后代家系（ 157 個 家系）進行篩選，發(fā)現(xiàn)其中有 1 個引物 S506 擴增出的多態(tài)性條帶有較好的 重復性。 此外，應用 181 對 SSR 引物篩選波高和 NG94156，發(fā)現(xiàn) 50 對引物在親 本間表現(xiàn)多態(tài)性，經(jīng)過 RIL 后代家系（ 157 個家系）進行驗證，發(fā)現(xiàn) Satt534 和 Satt063 與曲莖性狀基因連鎖，遺傳距離分別為 cM