973课题的结题总结报告

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1、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：wxzhai@genetics.ac.cn,swang@mail.hzau.edu.cn2003年9月30日7一、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、Xa2

2、5(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（Sunetal.,2003,Theor.Appl.Genet.106:683-687）和Xa26基因（Yangetal.,2003

3、,Theor.Appl.Genet.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：02139212.9）。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Xa26基因的工作正在发表印刷之中（Sunetal.,2003,PlantJ.,inpress）。另外，研究还发现携带抗白叶枯病基

4、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：02139257.9）。序列分析发现这该基因也编码LRR受体激酶类蛋白质。Xa4和Xa26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93-11与IRBB4的抗谱相同，序列分析发现特青和93-11也携带

5、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。4.分析了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100kb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。75.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

6、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（Chenetal.,2002,Phytopathology92:750-754）。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62,000个克隆，平均

7、插入片段为1.4kb（Chuetal.,2003,ChineseScienceBulletin48:229-235）。对该文库中的大约4万个cDNA克隆进行了测序，获得两万多个非重复EST序列。利用该文库我们建立了高效cDNA芯片（包括cDNAarray和cDNAmicroarray）分析体系。7.发展了一种新的EST聚类方法我们发展了一种新的计算机分析方法，用于分析大规模EST测序中所产生的大量数据，以获得高质量、非重复表达序列。该方法在聚类过程中采用MEGABLA