中间偃麦草抗小麦白粉病基因的克隆和功能研究

白粉病是危害小麦的主要病害之一。由于病菌生理小种的变异，原有的许多抗病基因正逐渐丧失作用。发掘新抗病基因是有效防治小麦白粉病的重要途径。中间偃麦草是优异的抗病基因源。我们以对小麦白粉病免疫的小麦-中间偃麦草二体异附加系山农6306和感病亲本烟农15为材料，通过抑制性消减杂交技术，分离出多个抗病基因及病程相关基因。随后对亲本及后代的扩增鉴定和定量RT-PCR分析，筛选出两个中间偃麦草特异的抗白粉病菌基因，编号A6021和A96，分别为NBS-LRR类和病原诱导防御蛋白类编码基因；本研究拟在此基础上，利用RACE和反向PCR等技术克隆中间偃麦草抗小麦白粉病基因的全长序列，并通过功能标记开发、病毒诱导的基因沉默、基因表达分析以及转基因技术，进一步研究该基因在小麦白粉病抗性反应中的功能。通过本研究，有望揭示中间偃麦草新颖抗病基因在抗小麦白粉病中的作用，为阐明中间偃麦草抗小麦白粉病作用机理奠定基础。

白粉病是危害小麦生产的主要病害之一，由于病原菌生理小种的变异，原有的许多抗病基因正逐渐丧失作用，发掘和利用新的抗白粉病基因是培育抗病品种和有效防治小麦白粉病的重要途径。中间偃麦草蕴藏着大量的优异抗性基因。本研究在课题组前期获得中间偃麦草与小麦烟农15杂种后代选育对小麦白粉病免疫的双体异附加系基础上，进一步明确了其抗病基因不同于已知的白粉病抗性基因，而且抗性来自于外源染色体。以小麦烟农15、中间偃麦草以及双体异附加系SN6306为材料，通过抑制性消减杂交、GeneFishing 以及转录组学分析等手段，对中间偃麦草来源的抗白粉病相关基因进行了分析。尤其是发掘了来源于中间偃麦草的抗白粉病相关基因12个。通过基因克隆及生物信息学分析、荧光定量基因表达分析、病毒诱导的基因沉默、小麦遗传转化等技术手段，初步阐明了来自中间偃麦草的天冬氨酸蛋白酶基因TiASP等抗病基因在小麦抗白粉病中的作用。利用中间偃麦草转录组测序结果开发了23对中间偃麦草特异的SSR标记。研究结果为丰富小麦抗白粉病抗性遗传改良的基因资源、阐明小麦不同类型的抗白粉病机制以及小麦抗白粉病育种具有重要意义。