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水稻抗褐飞虱调控途径重要基因的克隆及功能分析

水稻抗褐飞虱调控途径重要基因的克隆及功能分析
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  • 批准号:31470102
  • 批准年度: 2014年
  • 学科分类:植物害虫生物防治(C140602) |
  • 项目负责人:杜波
  • 负责人职称:讲师
  • 依托单位:武汉大学
  • 资助金额:30万元
  • 项目类别:面上项目
  • 研究期限:2015年01月01日 至 2016年12月31日
  • 中文关键词: 水稻;褐飞虱;重要;克隆
  • 英文关键词:Rice;Brown planthopper;Map-based cloning;Function analysis

项目摘要

中文摘要

水稻是我国最重要的粮食作物,而褐飞虱则是水稻种植地区对水稻危害最严重的害虫之一。培育和种植抗褐飞虱的水稻品种是综合防治褐飞虱的基础。目前,已有24个抗褐飞虱基因被定位在水稻染色体上,并且抗褐飞虱基因Bph14已经成功克隆, 但是抗褐飞虱基因调控水稻抗性的分子机理并不清楚。本课题用EMS诱变了水稻抗褐飞虱品种RI35,并从中筛选到感虫的突变体。通过对突变基因的图位克隆,解析其生物学功能,再通过酵母双杂交、基因芯片等技术手段,寻找其互作蛋白和上下游基因,从而分析其所处水稻抗褐飞虱调控途径的地位,最终阐明水稻抗褐飞虱基因调控水稻抗褐飞虱的分子机理以及调控途径。本课题对于研究植物与刺吸式口器昆虫的相互作用以及调控机理具有参考意义,为培育新的抗褐飞虱水稻品种提供的理论依据和技术支持。

英文摘要

Rice (Oryza sativa L.) is a primary staple food crop for billions of people in China. The brown planthopper (Nilaparvata lugens St?l, BPH) is one of the most destructive pests in crop production worldwide. The most economical and environment-friendly strategy to control this insect is to grow genetically resistant rice varieties. To date, 24 BPH-resistance genes have been identified from cultivated and wild rice species, only Bph14 was successfully cloned. But, the resistance gene-regulated molecular mechanism still remains unknown. In this work, by screening BPH-susceptible mutant in RI35 (a BPH-resistance rice variety) mutant library induced by EMS and constructing segregation population, we will identify and characterize a key gene, by map-based cloning, in regulatory pathway of BPH-resistance in rice. Then our researches about the characterization of the key gene can elucidate the molecular mechanism and regulatory pathway of BPH-resistance gene-mediated resistance against planthoppers in rice. This work not only provides insights into the interaction between the plant and piercing-sucking insects and the molecular mechanisms of rice defense against insects, but also facilitates the development of resistant varieties to control the brown planthopper.

结题摘要

水稻是我国最重要的粮食作物, 而褐飞虱则是水稻种植地区对水稻危害最严重的害虫之一。培育和种植抗褐飞虱的水稻品种是综合防治褐飞虱的基础。目前,已有 30 个抗褐飞虱基因被定位在水稻染色体上,并且抗褐飞虱基因 Bph14 ,Bph3、bph29,Bph9及其等位基因已经成功克隆, 但是抗褐飞虱基因调控水稻抗性的分子机理并不清楚。本课题用 EMS 诱变了水稻抗褐飞虱品种 RI35,并从中筛选到感虫的突变体。通过Mutmap的方法克隆了突变基因,其编码一个含有C3HC4结构域的锌指蛋白。通过CoIP,发现其与Bph14的CC、LRR结构域互作。将构建的超量表达载体转入感虫水稻后,提高了水稻对褐飞虱的抗性。目前,正在寻找其互作蛋白和上下游基因,从而分析其所处水稻抗褐飞虱调控途径的地位,最终阐明水稻抗褐飞虱基因调控水稻抗褐飞虱的分子机理以及调控途径。本课题对于研究植物与刺吸式口器昆虫的相互作用以及调控机理具有参考意义,为培育新的抗褐飞虱水稻品种提供的理论依据和技术支持。

评估说明

    国家自然科学基金项目“水稻抗褐飞虱调控途径重要基因的克隆及功能分析”发布于爱科学iikx,并永久归类于相关科学基金导航中,仅供广大科研工作者查询、学习、选题参考。国科金是根据国家发展科学技术的方针、政策和规划,以及科学技术发展方向,面向全国资助基础研究和应用研究,发挥着促进我国基础研究源头创新的作用。国科金的真正价值在于它能否为科学进步和社会发展带来积极的影响。

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