[00910565]水稻广谱防御基因的克隆与功能分析

水稻受多种病害危害，其中稻瘟病、纹枯病、白叶枯病、细菌性条斑病及条纹叶枯病等是中国乃至世界性水稻生产的五大病害。但生产上缺乏能同时抗这些病害的品种，特别是对纹枯病迄今没有发现好的抗病资源。培育广谱抗病的品种是解决这些病害的最有效方法。但用常规抗病育种方法很难获得同时抗这五大病害的品种，原因是它们属不同类型病害，侵染致病机制全然不同。因此，克隆水稻广谱防御基因并研究其功能意义重大。该项目于2003年由福建省科技厅立项资助(项目编号为2003F008)，取得以下主要成果：1．研究了水稻与纹枯病菌互作的过程，分析了纹枯病菌侵染过程中水稻抗病相关基因的表达动态，明确了病程相关蛋白基因PR1b和PBZ1的表达与水稻和纹枯病菌亲和互作过程存在对应关系。2．构建了水稻感染纹枯病菌和稻瘟病菌后的cDNA文库，筛选出50个受纹枯病菌诱导和47个受稻瘟病菌诱导表达的基因，绝大多数基因都是首次报道与水稻抗病性有关。3．将已知受稻瘟病菌、白叶枯病菌及细条病菌诱导表达的水稻ESTs序列制成了基因芯片，将基因芯片与水稻感染纹枯病菌前和后的cDNA进行杂交，筛选出25个参与多种病菌抗病反应的基因。4．筛选出11种受稻瘟病菌、纹枯病菌、白叶枯病菌、细菌性条斑病菌和条纹叶枯病毒共同诱导表达的水稻防御基因，克隆了这些基因的全长序列并将部分基因转入水稻植株进行高效表达，获得了同时抵抗多种病害的广谱抗病转基因材料。该项目取得的成果具有重要的社会和经济效益。首先，该项目克隆的共同防御基因以及获得的新抗源材料可以直接用于改良水稻品种，减少病害造成的损失，减少农药的使用，降低生产成本。其次，该项目获得的抗病相关基因数据具有重要的研究价值和潜在的应用前景，可以为进一步研究水稻抗病分子机理提供重要的线索和基础，同时将为进一步利用这些基因进行水稻广谱抗病育种提供重要的研究思路和基因资源。