大豆花叶病毒抗病基因Rsc15的功能鉴定及抗病机制解析

基本信息
批准号:31671718
项目类别:面上项目
资助金额:64.00
负责人:李凯
学科分类:
依托单位:南京农业大学
批准年份:2016
结题年份:2020
起止时间:2017-01-01 - 2020-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:郭娜,冯建英,任锐,殷金龙,落金艳,刘士超,郑欢芳
关键词:
抗病机制大豆抗病基因大豆花叶病毒基因克隆
结项摘要

Soybean mosaic virus is the most serious virus disease in soybean production in China, and SC15, the most popular and virulent strain in major soybean producing areas in China, can break the resistance of many varieties with broad spectrum resistance, potentially threating the soybean production. Based on the fine mapping of SC15 resistance gene Rsc15 (~100 kb) in former project, here we expect to narrow the interval through the creating of a nearly isogenic line (NIL) population, developing of SNP markers etc., haplotype analysis, and sequence and expression analysis of putative candidates, eventually define the resistance gene of Rsc15. Secondly we mean to validate the function of Rsc15 in resistance through transforming the vector of overexpressing and RNAi construct (CRISPR/Cas9) into soybean. Proteomics and phosphoproteomics method (with NILs) combining yeast two hybrid system would be employed, it will allow us to know the proteins involved on Rsc15 mediated resistance and interplay of signaling pathways in defense mechanism. For revealing its disease-resistant mechanism, the resistance related factors, such as salicylic acid level and callose deposition, among NILs treated with SMV and mock, would be measured; the process of infection and spreading of SMV infectious cloning (pSC15-GFP/GUS) would be observed. Briefly, by identification and understanding the defense mechanism of Rsc15, this project would provide helpful theoretical support and breeding materials of soybean breeding for SMV resistance.

大豆花叶病毒(Soybean Mosaic Virus, SMV)病是我国最主要的大豆病毒病害,SC15是我国大豆主产区的优势和强毒株系,能突破诸多广谱抗病品种的抗性,对大豆生产构成潜在威胁。本项目拟在前期对SC15抗病基因Rsc15精细定位(~100kb)基础上,创制近等基因系(NIL)、开发SNP等标记、进行单倍型分型以缩小定位区间,并通过对抗病候选基因的序列和表达分析,克隆并构建抗病候选基因功能互补和沉默载体(CRISPR/Cas9)转化大豆以验证其功能;以NILs进行蛋白质组学和磷酸化蛋白质组学分析,结合酵母双杂交系统探究其抗病通路(网络),观测SMV诱导后水杨酸、胼胝质等抗病相关物质的变化和SMV侵染性克隆(pSC15-GFP/GUS)的侵染、扩展规律,解析其抗病机制。本项目将通过Rsc15的功能鉴定和抗病机理解析,为选育SMV抗病品种提供重要理论指导和育种材料。

项目摘要

大豆花叶病毒(Soybean Mosaic Virus, SMV)病是我国最主要的大豆病毒病害,严重影响大豆产量和品质,我国目前存在22个SMV株系。其中SC15是我国大豆主产区的优势和强毒株系,能突破诸多广谱抗病品种的抗性,对大豆生产构成潜在威胁。本项目在前期对SC15株系精细定位基础上,开展了以下工作:基于21个SMV株系在12个大豆品种上的症状反应,进行聚类分析,发现21个SMV株系被分为4个亚组(A,B,C和D),强毒株系(SC7,SC10和SC15)被聚类成亚组D。对SC10(4050-3)、SC14(ZHZH132)、SC15(6768)和SC18(4273)四个不同致病力SMV株系进行了全基因组序列分析发现全基因组长度均为9529 nt,均包含1个开放阅读框(ORF)。解析了广谱抗病品种RN-9对4个不同致病力SMV株系SC10、SC14、SC15和SC18的抗性基因间关系,发现RN-9对SC10、SC14、SC15和SC18的抗性可能由不同的基因控制。对SC15株系的抗病候选基因进行了分析,探究其在大豆对SMV抗病过程中的作用。对抗病候选基因Glyma.06g175100、Glyma.06g182600进行了转基因功能验证,发现这2个候选基因不具有抗SMV株系SC15功能。对大豆真核翻译起始因子eIF4E进行功能验证及转基因后代的抗病性鉴定,发现eIF4Ei阳性转基因家系具有广谱抗性,对SC3、SC7、SC15、SC18、SMV-R及菜豆普通花叶病毒和西瓜花叶病毒均表现抗病。构建了SC15株系侵染性克隆载体pSC15,研究了SMV种传及SMV在大豆体内运动情况。利用与SMV株系SC15和SC18抗病基因Rsc15和Rsc18紧密连锁的5个分子标记(Satt246、Satt286和Satt634、BARCSOYSSR_02_0667和Satt266)对来自国内外的50份大豆种质以及杂交组合“科丰1号×RN-9”后代进行了针对SC15株系的抗病性评价和选择,发现Sat_246和Satt286对抗病基因Rsc15的选择平均符合率分别为63.89%和66.67%;表明这些分子标记可用于种质资源和杂交后代群体对SMV抗性的选择。本项目将通过Rsc15的功能鉴定和抗病机理解析,为选育SMV抗病品种提供重要理论指导和育种材料。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

DeoR家族转录因子PsrB调控黏质沙雷氏菌合成灵菌红素

DeoR家族转录因子PsrB调控黏质沙雷氏菌合成灵菌红素

DOI:10.3969/j.issn.1673-1689.2021.10.004
发表时间:2021
2

农超对接模式中利益分配问题研究

农超对接模式中利益分配问题研究

DOI:10.16517/j.cnki.cn12-1034/f.2015.03.030
发表时间:2015
3

基于细粒度词表示的命名实体识别研究

基于细粒度词表示的命名实体识别研究

DOI:10.3969/j.issn.1003-0077.2018.11.009
发表时间:2018
4

原发性干燥综合征的靶向治疗药物研究进展

原发性干燥综合征的靶向治疗药物研究进展

DOI:10.13376/j.cbls/2021137
发表时间:2021
5

基于图卷积网络的归纳式微博谣言检测新方法

基于图卷积网络的归纳式微博谣言检测新方法

DOI:10.3785/j.issn.1008-973x.2022.05.013
发表时间:2022

李凯的其他基金

批准号:51808306
批准年份:2018
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11702203
批准年份:2017
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71101040
批准年份:2011
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51908207
批准年份:2019
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81401979
批准年份:2014
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:60971057
批准年份:2009
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
批准号:61571389
批准年份:2015
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:10902066
批准年份:2009
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61902402
批准年份:2019
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81702749
批准年份:2017
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81773315
批准年份:2017
资助金额:50.00
项目类别:面上项目
批准号:31900840
批准年份:2019
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:38900067
批准年份:1989
资助金额:4.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51501230
批准年份:2015
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61601278
批准年份:2016
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71302017
批准年份:2013
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:10872202
批准年份:2008
资助金额:35.00
项目类别:面上项目
批准号:81873005
批准年份:2018
资助金额:25.00
项目类别:面上项目
批准号:70772097
批准年份:2007
资助金额:20.00
项目类别:面上项目
批准号:81403102
批准年份:2014
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41702181
批准年份:2017
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11704341
批准年份:2017
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81000815
批准年份:2010
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21667015
批准年份:2016
资助金额:39.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:71172150
批准年份:2011
资助金额:43.00
项目类别:面上项目
批准号:51906066
批准年份:2019
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21503210
批准年份:2015
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51707030
批准年份:2017
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:U1931103
批准年份:2019
资助金额:50.00
项目类别:联合基金项目
批准号:81101189
批准年份:2011
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51702258
批准年份:2017
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71871076
批准年份:2018
资助金额:48.00
项目类别:面上项目
批准号:68902002
批准年份:1989
资助金额:3.47
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71472032
批准年份:2014
资助金额:59.00
项目类别:面上项目
批准号:11703016
批准年份:2017
资助金额:28.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11672311
批准年份:2016
资助金额:90.00
项目类别:面上项目
批准号:30600655
批准年份:2006
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11402001
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31600127
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81301931
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21801170
批准年份:2018
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30700529
批准年份:2007
资助金额:16.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31700780
批准年份:2017
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30870463
批准年份:2008
资助金额:33.00
项目类别:面上项目
批准号:31101164
批准年份:2011
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31670538
批准年份:2016
资助金额:25.00
项目类别:面上项目
批准号:61271086
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:31901258
批准年份:2019
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71471052
批准年份:2014
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:81773756
批准年份:2017
资助金额:61.50
项目类别:面上项目
批准号:31200616
批准年份:2012
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:U1431105
批准年份:2014
资助金额:48.00
项目类别:联合基金项目
批准号:81071903
批准年份:2010
资助金额:33.00
项目类别:面上项目
批准号:51608427
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51408282
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81301883
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71873026
批准年份:2018
资助金额:49.00
项目类别:面上项目
批准号:30970877
批准年份:2009
资助金额:28.00
项目类别:面上项目
批准号:11472282
批准年份:2014
资助金额:100.00
项目类别:面上项目
批准号:31870991
批准年份:2018
资助金额:59.00
项目类别:面上项目
批准号:81801120
批准年份:2018
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31171199
批准年份:2011
资助金额:60.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

大豆抗疫病基因RpsZS18的功能鉴定及抗病机制解析

批准号:31771822
批准年份:2017
负责人:孙素丽
学科分类:C1307
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
2

大豆对大豆花叶病毒抗性基因RSC15的精细定位、克隆以及功能分析

批准号:31401400
批准年份:2014
负责人:杨清华
学科分类:C1307
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
3

SUMO化对大豆抗病调控的分子机制解析

批准号:31501332
批准年份:2015
负责人:刘春燕
学科分类:C1307
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
4

大豆抗疫霉根腐病基因鉴定及抗病新基因的分子标记

批准号:30170586
批准年份:2001
负责人:朱振东
学科分类:C1307
资助金额:16.00
项目类别:面上项目