1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
普通小麦(triticum aestivum l., 2n=42, aabbdd)是含有三个近缘基因组(a、b、d)的一个异源六倍体物种。普通小麦的a染色体组来自乌拉尔图小麦(t. urartu,2n=14, aa),b染色体组最有可能来自拟斯卑尔脱山羊草(ae. speltoids,2n=14, ss),d染色体组来自粗山羊草(ae. squarrosa,2n=14, dd)。
随着农业集约化生产和现代品种的选育推广,当今栽培小麦遗传基础日趋狭窄、脆弱,不能适应高产、稳产和可持续发展的需要,小麦野生近缘植物蕴含着丰富的有益基因,从小麦近缘种属中以染色体易位方式转移有益基因到小麦中,是克服小麦品种资源贫乏的有效途径。小麦亲缘物种主要包括小麦亚族中的不同物种,根据不同物种的染色体组成及其与小麦染色体的同源性可分为三种类型,即一级基因资源库(primarygene pool)、二级基因资源库(secondarygene pool)和三级基因资源库(tertiarygene pool)。
危害最大的小麦病害是由白粉菌(blumeriagraminis f. sp. tritici)引起的小麦白粉病,该病的发生将严重降低小麦的产量。防治小麦白粉病的有效途径之一是培育抗性品种。抗病育种的前提是深入研究抗病基因的抗性表现以及它们的遗传特点,寻找和利用多样化的抗源,以便对抗由于生理小种变异导致的抗性消失。
2. 研究的基本内容和问题
研究目标:
为进一步对该组织特异性抗性基因进行研究,利用rna-seq的方法分析1v代换系材料与1vl.1vs-del代换系材料转录组差异,分析差异基因表达情况,以期获得更多与该抗病机制相关的基因,并进一步通过qpcr和vigs进行功能验证以及抗性基因的定位与克隆。
研究内容:
3. 研究的方法与方案
研究方法:
rna-seq、go富集分析(生物信息学分析);
目的片段克隆、qpcr、vigs(实验分析)
4. 研究创新点
本研究针对来自意大利簇毛麦01i140(v#5)通过染色体工程以及转录组分析,利用rna-seq的方法分析抗病材料1v代换系与感病材料1vl.1vs-del代换系的转录组差异,并分析差异基因表达情况,以期获得更多与该抗病机制相关的基因,并进一步进行功能验证以及抗性基因的定位与克隆。
通过上述研究,目的是发掘簇毛麦01i140 1v#5s上的抗白粉病基因,创制小麦-簇毛麦 1vs 易位系新种质,一方面可以用于抗病育种,另一方面也为深入研究不同类型抗白粉病基因的分子机制提供材料。
同时,这一基因具有的生育期特异性与组织特异性,或许包含着新的抗病类型的发现,将为我们对植物抗病提供新的认识。
5. 研究计划与进展
研究进度安排:
2018.7-2018.10 完成转录组数据分析,筛选候选基因
2018.11 分析判断候选基因的结构域、功能域
