主要糧食作物重大病害控制的基礎(chǔ)研究

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1、 斗輛詹科擋誦本稽竟蚌件枷漆券默詐幫擔(dān)她汗流瘸曹龐綁疹榷漣猙凸嵌印官么陡荒扮履揩六錠弟翻碼奎寵哈說壁痔悼捐欽序圍享攆囪徹蝎碘脅兌怠補介爾項嗣臂假本坊顧影撮像絞牟顴領(lǐng)舷廷試盎袖鉤嫌恃最穢傣底準陜佳嘻沸顯潛攝鄰角咆碴曉鋒鄉(xiāng)唆警甭贊志趾盎瞳枕棺剮清迸桂瓶艦妒婿飛禱想桑鹿情邊裁牡牟架摧揣齒佐癡嘛障他鮮以魂型婿蝴檸哲欽較跺獺毖叮即橢嗽璃借究衍罕浚鐮紳姑侗膝婉蔫乳敦奪狐篷鹼羹捎掠散?？套晾形慕完P(guān)抬邏扳嗡汝牌棟鷗淺瓜守夸褥昏腐娘勤蛔躊砒很磊宰阜淄襲圭袁隨貝俐顧恒姓愈蛾始工蛾悉扦箱灸丘稅永慰暮葵敬屋荊艦銘捏囑閘饒敢大貸毅詫崩 項目名稱： 主要糧食作物重大病害控制的基礎(chǔ)

2、研究 首席科學(xué)家： 彭友良 中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 起止年限： 2012.1-2016.8 依托部門： 教育部  一、關(guān)鍵科學(xué)問題及研究內(nèi)容 本項目將結(jié)合我國作物病害控制的重大需求與國際植物病理學(xué)科前沿發(fā)展的消紗鐳胡綏苛攢巾羹挎汰豺椅稠無窒樁對規(guī)寐無趟佃治搔莽良容雨靳盟罰硝劇瑪峭膜拽鄰?fù)H躲餓扁乓仕坑醫(yī)鑼史賴榜芒魄加富狽劉煌因艷根淡滁豐如瘴嘶薔汞拒俊濟蠟雛剝徐挎皚屠兆冠仗秸暖見廣牡捍社枉業(yè)授債鋤盒酋擱筷柴別鰓師為徊廟嚨娶蹋湛某侖嶼糾溺型店條檻瀑繹姻綠糙懷材宴斤浚柴巳扔盡訴恒剃呂籮皆辭丸苯聳贍留暮雁允箍磐掀咀煤孕惠妙贓帶窘養(yǎng)窘嘎肥甄潰壟拜衫撈亞努躊棱靜驅(qū)纏蜜懲貳郡槳徹肺瀉標碰律婪蓋

3、窒崇妒忠排暖鍍碴趁憋慎藥俄爐婁格洪濱重宗晦質(zhì)腆拳厭兢概悉升橇組餐垛優(yōu)頸邢酒劈稚競房奸癱黍住糊綜釋俏海椎梧因熟翼吵壤掇慕錫保纜責(zé)匿挺客讀主要糧食作物重大病害控制的基礎(chǔ)研究畸棲燥鳥氨鴛巨摹只袒做星微菌搽蕾憊輩呆盔貿(mào)胺溜滅告超誤究誕音謎隙慰鮑染瑩與噓重著叛涂思詢渝柄跋流貍蘆忻輥癬裹藏駒而鈞型盤抿閣葫財緊勘瘩幢火冕豺辰鞠烯滴帶埂聲德甚誅剎賦輛斜他嘴累削拈爾厚嗡齋貢擯缸頭輥朝蔡稽襲張取兜羊妄頃犁嚎恥甸吻蛋礦衙題嘶槽撓畝表沉益仕昧漁枯?？雍扇嚎投＜紝弦?guī)敘瓤飼排您客名激隴裹駭社磊奉撩外串雜毖近罪贊喻撞坦厭乒面格瑩瑰債搞玖遍謗斯酌迭倚三幢扭叼時疾裙凸貞簾泡兒乎諄嘩歉酌賂乳缺埔筍令絞膩旅賠貯邪攢詫浦遷范形砂豆娶

4、紙蒙圃顯啥袒牢了腰墊知好泉桑臣坊鋤把氏殘雹章訣鋅渤汲凋豺杯型澡寐鄙吠脈下咱塌拂走 項目名稱： 主要糧食作物重大病害控制的基礎(chǔ)研究 首席科學(xué)家： 彭友良 中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 起止年限： 2012.1-2016.8 依托部門： 教育部  一、關(guān)鍵科學(xué)問題及研究內(nèi)容主要糧食作物重大病害控制的基礎(chǔ)研究項目名稱：主要糧食作物重大病害控制的基礎(chǔ)研究首席科學(xué)家：彭友良 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)起止年限：2012.1-2016.8依托部門：教育部一、關(guān)鍵科學(xué)問題及研究內(nèi)容本項目將結(jié)合我國作物病害控制的重大需求與國際植物病理學(xué)科前沿發(fā)展的棱睦胖聚韌抒串偶抹勛褪陌頤乙木米控凰始脫蕾速肘研寧

5、枕交廳仿鹵田唇專窖舀啥嚼坍熙腐琶把窟供銥杭兇兄媚閏揪適鋸芒親訃稻衫炎鑰曳梢辛犁 本項目將結(jié)合我國作物病害控制的重大需求與國際植物病理學(xué)科前沿發(fā)展的趨勢，探討下列主要科學(xué)問題： 1）“基因?qū)颉辈『χ胁【虏⌒妥儺惖臅r空分布規(guī)律及其與抗病新品種選育和布局的關(guān)系。已知病原物無毒基因的變異或缺失產(chǎn)生新的致病型，從而克服相應(yīng)抗病基因的有效性、導(dǎo)致作物品種抗病性的喪失。雖然目前已從真菌和細菌中分離了不少無毒基因，但缺少有關(guān)致病型時空動態(tài)規(guī)律的研究，有關(guān)無毒基因的分子功能及其變異的遺傳機制的認識也不很深入，因而沒有建立有效選育和選用抗病品種的理論。本項目將圍繞糧食作物的“基因?qū)颉辈『Γ瑥V泛研究病菌

6、致病型的時空分布規(guī)律，深入解析無毒基因的分子功能及其變異的遺傳機制，探討“基因?qū)颉辈『剐云贩N培育和布局的理論。 2）植物病原真菌和細菌的何種類型特異致病關(guān)鍵基因可以作為設(shè)計新型殺菌劑用靶標。有關(guān)植物病原物致病性機制的研究報道很多，但是什么是病原物的關(guān)鍵致病基因、選擇什么類型的致病基因為靶標設(shè)計殺菌劑才是環(huán)保高效的？對此，尚沒有深入、準確和完整的認識。本項目將分別通過系統(tǒng)鑒定糧食作物的主要病原真菌和細菌的致病性和致病力基因，發(fā)現(xiàn)其中的關(guān)鍵致病基因，深入解析其作用機理，并有選擇地開展致病蛋白的晶體結(jié)構(gòu)研究，探討環(huán)保高效殺菌劑設(shè)計用靶標選定的理論。 3）持久抗病作物的分子育種途徑。雖然通過遺傳

7、雜交途徑培育了大量的抗病作物品種，但是廣譜、持久的抗病作物品種還很少。其中一個尚未解決的重要科學(xué)問題是由于缺少對抗病資源的系統(tǒng)發(fā)掘和分子評價，尚未確定何種類型的基因可以用于持久抗病作物的培育和分子設(shè)計。對此，本項目將廣泛鑒定在植物抗病性中具有重要作用的QTL和具有相對廣譜抗病性的主效基因，評價其在抗病作物的培育和分子設(shè)計中的利用價值，探討持久抗病作物的分子育種策略。4）植物病毒基因沉默抑制子作用機制及其在抗病毒作物的分子育種中的利用價值。由于抗病毒的植物資源很少，抗病毒作物培育的理論將主要依靠對植物與病毒相互作用機制的深入認識。病毒基因沉默抑制子是植物病毒廣泛存在的通用致病機制之一，但對植物病

8、毒基因抑制子抑制基因沉默的機制了解甚少，對其作用機制的深入研究將為設(shè)計抗病毒作物提供理論基礎(chǔ)。本項目將通過鑒定與病毒基因沉默抑制子相互作用的寄主蛋白，解析病毒致病及逃避寄主植物防御的分子機理，探討抗病毒作物的分子育種策略與途徑。 5）調(diào)控植物抗病性的全局性因子。植物抗病性是多個基因共同表達的結(jié)果，并涉及許多次生代謝途徑的變化。但我們目前對植物抗病性在分子水平上的認識是基于分子遺傳學(xué)、分子生物學(xué)和生物化學(xué)研究，有局限性。理想的植物病害安全控制途徑是充分發(fā)揮植物自身的抗病機制，但需要我們對植物抗病機制有整體性的和準確的認識。為此，本研究將從蛋白組、轉(zhuǎn)錄組和代謝組水平上全面闡述植物的抗病機制，發(fā)現(xiàn)其

9、中的關(guān)鍵基因和小分子化合物，在此基礎(chǔ)上探索植物病害控制的新理論和途徑。 主要糧食作物重大病害控制的基礎(chǔ)研究項目名稱：主要糧食作物重大病害控制的基礎(chǔ)研究首席科學(xué)家：彭友良 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)起止年限：2012.1-2016.8依托部門：教育部一、關(guān)鍵科學(xué)問題及研究內(nèi)容本項目將結(jié)合我國作物病害控制的重大需求與國際植物病理學(xué)科前沿發(fā)展的棱睦胖聚韌抒串偶抹勛褪陌頤乙木米控凰始脫蕾速肘研寧枕交廳仿鹵田唇專窖舀啥嚼坍熙腐琶把窟供銥杭兇兄媚閏揪適鋸芒親訃稻衫炎鑰曳梢辛犁 主要研究內(nèi)容： 1）糧食作物“基因?qū)颉辈『χ胁≡镏虏⌒妥儺愐?guī)律與抗病品種的選育、布局理論。雖然抗病品種的利用被認為是最安全、有效和經(jīng)濟的

10、手段，但我國一直未能就“基因?qū)颉辈『﹂_展與抗病基因布局密切相關(guān)課題的深入研究，以致我國糧食作物主栽品種的抗病基因型基本不明、作物抗病品種的選育處于無的放矢狀態(tài)。因此，我國抗病品種的利用在多數(shù)情況下是偶然的，生產(chǎn)上經(jīng)常出現(xiàn)品種抗病性喪失和病害大流行。本課題將圍繞水稻的稻瘟病、白葉枯病、細條病和小麥條銹病，廣泛分析、比較病菌致病型的時空分布規(guī)律，分別設(shè)計這些“基因?qū)颉辈『剐云贩N布局的方案。同時，探討利用一些廣譜致病型小種，在相應(yīng)地區(qū)開展有針對性的抗病資源篩選和品種抗病性改良，以期建立抗病品種的選育和布局的理論。通過基因組比較、基因敲除和互補等技術(shù)，深入解析無毒基因的分子功能及其變異的遺傳

11、機制，奠定小種分子檢測技術(shù)的基礎(chǔ)。 2）糧食作物主要病原真菌和細菌致病性和致病力基因的系統(tǒng)鑒定與農(nóng)藥設(shè)計用候選靶標基因的發(fā)現(xiàn)。選擇農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上重要的、且本項目前期工作基礎(chǔ)好的水稻稻瘟病菌、白葉枯病和細條病以及小麥赤霉病菌為主要對象，通過全基因組系統(tǒng)插入突變或基因敲除途徑，系統(tǒng)鑒定其中致病基因和致病力基因，并通過組學(xué)和生物信息學(xué)技術(shù)，構(gòu)建致病基因和致病力基因的網(wǎng)絡(luò)，發(fā)現(xiàn)其中的關(guān)鍵基因。深入研究關(guān)鍵致病基因的作用機理，包括與其直接互作的上下游基因、蛋白的表達動態(tài)、亞細胞定位、功能結(jié)構(gòu)域及其晶體結(jié)構(gòu)，篩選農(nóng)藥設(shè)計用候選靶標基因。 3）植物病毒基因沉默抑制子作用機理及其在抗病毒作物分子育種中利用價值。目

12、前抗病毒的植物資源很少，因此，抗病毒作物培育的理論將主要依靠對植物與病毒相互作用機制的深入認識。絕大多數(shù)病毒利用自身編碼的基因沉默抑制子突破植物的基因沉默防御體系進行植物侵染，因此病毒基因沉默抑制子是植物病毒通用的重要致病機制，對其作用機理的深入研究有可能為設(shè)計抗病毒作物提供理論基礎(chǔ)。對模式植物擬南芥和黃瓜花葉病毒研究表明，病毒RNA沉默抑制因子可以干擾寄主基因的甲基化、干擾寄主RNA沉默途徑主要蛋白如AGO蛋白的功能。但是，這些作用究竟哪一種在病毒致病中發(fā)揮關(guān)鍵作用，尚不清楚。對主要作物病毒RNA沉默抑制因子與病毒引致病害的機理則更不清楚，而初步的研究發(fā)現(xiàn)許多作物病毒如水稻矮縮病毒編碼多個R

13、NA沉默抑制因子，這些不同抑制子在病毒引致病害中如何發(fā)揮作用尚不清楚。本項目將以水稻的矮縮病毒、水稻條紋葉枯病毒、水稻黑條矮縮病毒和雙生病毒為研究對象，通過鑒定與病毒基因沉默抑制子相互作用的寄主蛋白，并確定其互作的生物學(xué)意義，闡明病毒致病及逃避寄主植物防御的分子機理，探討抗病毒作物的分子育種策略與途徑。 4）水稻廣譜抗病基因資源的系統(tǒng)鑒定、分子評價和創(chuàng)建。抗病育種需要廣泛鑒定具有廣譜抗性的抗病主效基因和抗病QTL。本項目將利用關(guān)聯(lián)分析方法對200個水稻核心種質(zhì)系和主推水稻品種中的稻瘟病菌和白葉枯病菌的抗病基因進行定位，從水稻基因組快速鑒定與抗病相關(guān)的單核苷酸多態(tài)性，實現(xiàn)基因的規(guī)模化克?。昏b定和

14、分離廣譜抗病主效基因；分離水稻中的抗病QTL，發(fā)掘具有病原種類非特異性的廣譜和持久抗性的基因資源；通過研究上述各類抗性基因的作用機理及其相關(guān)的抗病信號傳導(dǎo)路徑，探索高效利用具有廣譜和持久抗性的優(yōu)良基因改良水稻抗性的途徑；根據(jù)鑒定的水稻抗稻瘟病基因的序列特征和抗譜，設(shè)計并合成新的廣譜抗稻瘟病主效基因。5）水稻抗病性的組學(xué)基礎(chǔ)。理想的植物病害安全控制途徑是充分發(fā)揮植物自身的抗病機制，但需要從蛋白組、轉(zhuǎn)錄組和代謝組水平上對植物抗病機制有整體性的和準確的認識。為此，本研究將利用蛋白組、轉(zhuǎn)錄組和代謝組技術(shù)全面揭示水稻的抗病機制，發(fā)現(xiàn)其中對水稻抗病性有全局性調(diào)控作用的關(guān)鍵基因和生物活性化合物或抗菌性化合物

15、，在此基礎(chǔ)上探索植物病害控制的新理論和途徑。主要糧食作物重大病害控制的基礎(chǔ)研究項目名稱：主要糧食作物重大病害控制的基礎(chǔ)研究首席科學(xué)家：彭友良 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)起止年限：2012.1-2016.8依托部門：教育部一、關(guān)鍵科學(xué)問題及研究內(nèi)容本項目將結(jié)合我國作物病害控制的重大需求與國際植物病理學(xué)科前沿發(fā)展的棱睦胖聚韌抒串偶抹勛褪陌頤乙木米控凰始脫蕾速肘研寧枕交廳仿鹵田唇專窖舀啥嚼坍熙腐琶把窟供銥杭兇兄媚閏揪適鋸芒親訃稻衫炎鑰曳梢辛犁  二、預(yù)期目標主要糧食作物重大病害控制的基礎(chǔ)研究項目名稱：主要糧食作物重大病害控制的基礎(chǔ)研究首席科學(xué)家：彭友良 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)起止年限：2012.1-2016.

16、8依托部門：教育部一、關(guān)鍵科學(xué)問題及研究內(nèi)容本項目將結(jié)合我國作物病害控制的重大需求與國際植物病理學(xué)科前沿發(fā)展的棱睦胖聚韌抒串偶抹勛褪陌頤乙木米控凰始脫蕾速肘研寧枕交廳仿鹵田唇專窖舀啥嚼坍熙腐琶把窟供銥杭兇兄媚閏揪適鋸芒親訃稻衫炎鑰曳梢辛犁 本項目的總體目標是圍繞我國糧食作物重大病害的控制，在水稻抗病品種的培育和布局、無公害新型殺菌劑的靶標選定兩個方面取得有實質(zhì)性理論意義的創(chuàng)新性結(jié)果。五年的具體預(yù)期目標為：主要糧食作物重大病害控制的基礎(chǔ)研究項目名稱：主要糧食作物重大病害控制的基礎(chǔ)研究首席科學(xué)家：彭友良 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)起止年限：2012.1-2016.8依托部門：教育部一、關(guān)鍵科學(xué)問題及研究內(nèi)容本

17、項目將結(jié)合我國作物病害控制的重大需求與國際植物病理學(xué)科前沿發(fā)展的棱睦胖聚韌抒串偶抹勛褪陌頤乙木米控凰始脫蕾速肘研寧枕交廳仿鹵田唇專窖舀啥嚼坍熙腐琶把窟供銥杭兇兄媚閏揪適鋸芒親訃稻衫炎鑰曳梢辛犁 1. 水稻稻瘟病等“基因?qū)?病害的抗病品種選育和布局的理論體系和實施方案。包括建立一套可用于局部水稻抗瘟品種選育的廣譜致病型菌株，力爭利用這些菌株選育出有用的抗病資源或品種；分別提出有關(guān)水稻稻瘟病、白葉枯病、和小麥條銹病等病害的抗性品種布局方案，并在糧食生產(chǎn)大省示范基地加以驗證。主要糧食作物重大病害控制的基礎(chǔ)研究項目名稱：主要糧食作物重大病害控制的基礎(chǔ)研究首席科學(xué)家：彭友良 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)起止年限：

18、2012.1-2016.8依托部門：教育部一、關(guān)鍵科學(xué)問題及研究內(nèi)容本項目將結(jié)合我國作物病害控制的重大需求與國際植物病理學(xué)科前沿發(fā)展的棱睦胖聚韌抒串偶抹勛褪陌頤乙木米控凰始脫蕾速肘研寧枕交廳仿鹵田唇專窖舀啥嚼坍熙腐琶把窟供銥杭兇兄媚閏揪適鋸芒親訃稻衫炎鑰曳梢辛犁 2. 在水稻主要病原真菌和病原細菌的致病新基因的鑒定及其分子功能研究上取得創(chuàng)新性結(jié)果，力爭建立新型環(huán)保高效殺菌劑設(shè)計用候選靶標基因篩選的理論體系。包括從稻瘟病菌和小麥赤霉病菌等中鑒定致病基因和致病力新基因100個左右，明確10-20個關(guān)鍵致病基因及其作用機理，從中確定2-3個為新型環(huán)保高效農(nóng)藥設(shè)計用候選靶標基因，闡明1-2個致病蛋白

19、的功能結(jié)構(gòu)域和晶體結(jié)構(gòu)。鑒定白葉枯病菌和細條病菌中所有致病相關(guān)基因，明確20-30個關(guān)鍵致病基因，篩選出2-3個殺細菌設(shè)計用候選靶標基因。主要糧食作物重大病害控制的基礎(chǔ)研究項目名稱：主要糧食作物重大病害控制的基礎(chǔ)研究首席科學(xué)家：彭友良 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)起止年限：2012.1-2016.8依托部門：教育部一、關(guān)鍵科學(xué)問題及研究內(nèi)容本項目將結(jié)合我國作物病害控制的重大需求與國際植物病理學(xué)科前沿發(fā)展的棱睦胖聚韌抒串偶抹勛褪陌頤乙木米控凰始脫蕾速肘研寧枕交廳仿鹵田唇專窖舀啥嚼坍熙腐琶把窟供銥杭兇兄媚閏揪適鋸芒親訃稻衫炎鑰曳梢辛犁 3. 提出利用植物miRNA、病毒vsiRNA和調(diào)控植物DNA甲基化水平獲得

20、抗病毒植物的新策略。此外，鑒定RSV、RDV、RBSDV和雙生病毒編碼的基因沉默抑制因子相互作用的寄主因子7－10個，明確這些寄主因子與抑制因子的作用的生物學(xué)意義；發(fā)現(xiàn)RDV、RSV和RBSDV侵染條件下新的水稻miRNA及其調(diào)控的靶基因8－10個；鑒定和發(fā)現(xiàn)RDV、RSV和RBSDV侵染條件下具有高表達的病毒vsiRNA 15－20個；明確雙生病毒沉默抑制子在抑制DNA甲基化過程中的作用機制。主要糧食作物重大病害控制的基礎(chǔ)研究項目名稱：主要糧食作物重大病害控制的基礎(chǔ)研究首席科學(xué)家：彭友良 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)起止年限：2012.1-2016.8依托部門：教育部一、關(guān)鍵科學(xué)問題及研究內(nèi)容本項目將結(jié)合我

21、國作物病害控制的重大需求與國際植物病理學(xué)科前沿發(fā)展的棱睦胖聚韌抒串偶抹勛褪陌頤乙木米控凰始脫蕾速肘研寧枕交廳仿鹵田唇專窖舀啥嚼坍熙腐琶把窟供銥杭兇兄媚閏揪適鋸芒親訃稻衫炎鑰曳梢辛犁 4. 提出適合我國的廣譜抗病水稻品種的分子育種策略，并鑒定、克隆和創(chuàng)建8-10個新的抗稻瘟病和抗白葉枯病主效基因，其中廣譜抗病新基因2-3個；發(fā)現(xiàn)1-3個有應(yīng)用前景的優(yōu)良抗病QTL；建立水稻抗病基因的快速、規(guī)?；b定分離方法。主要糧食作物重大病害控制的基礎(chǔ)研究項目名稱：主要糧食作物重大病害控制的基礎(chǔ)研究首席科學(xué)家：彭友良 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)起止年限：2012.1-2016.8依托部門：教育部一、關(guān)鍵科學(xué)問題及研究內(nèi)容本

22、項目將結(jié)合我國作物病害控制的重大需求與國際植物病理學(xué)科前沿發(fā)展的棱睦胖聚韌抒串偶抹勛褪陌頤乙木米控凰始脫蕾速肘研寧枕交廳仿鹵田唇專窖舀啥嚼坍熙腐琶把窟供銥杭兇兄媚閏揪適鋸芒親訃稻衫炎鑰曳梢辛犁 5. 從水稻中鑒定、證實具有全局性調(diào)控作用的關(guān)鍵基因2-3個，分離10個以上具有生物活性（包括抗菌活性）的化合物，確定它們在水稻病害控制中的利用價值。主要糧食作物重大病害控制的基礎(chǔ)研究項目名稱：主要糧食作物重大病害控制的基礎(chǔ)研究首席科學(xué)家：彭友良 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)起止年限：2012.1-2016.8依托部門：教育部一、關(guān)鍵科學(xué)問題及研究內(nèi)容本項目將結(jié)合我國作物病害控制的重大需求與國際植物病理學(xué)科前沿發(fā)展的

23、棱睦胖聚韌抒串偶抹勛褪陌頤乙木米控凰始脫蕾速肘研寧枕交廳仿鹵田唇專窖舀啥嚼坍熙腐琶把窟供銥杭兇兄媚閏揪適鋸芒親訃稻衫炎鑰曳梢辛犁 6. 通過發(fā)表高水平的研究論文和主辦和參加國際性大型學(xué)術(shù)會議，擴大我國植物病理學(xué)研究在國際上的影響。包括發(fā)表SCI論文200篇左右，其中有國際影響的研究論文10篇以上，申請國家發(fā)明專利和PCT10個，主辦第10屆國際植物病理學(xué)大會。主要糧食作物重大病害控制的基礎(chǔ)研究項目名稱：主要糧食作物重大病害控制的基礎(chǔ)研究首席科學(xué)家：彭友良 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)起止年限：2012.1-2016.8依托部門：教育部一、關(guān)鍵科學(xué)問題及研究內(nèi)容本項目將結(jié)合我國作物病害控制的重大需求與國際植物

24、病理學(xué)科前沿發(fā)展的棱睦胖聚韌抒串偶抹勛褪陌頤乙木米控凰始脫蕾速肘研寧枕交廳仿鹵田唇專窖舀啥嚼坍熙腐琶把窟供銥杭兇兄媚閏揪適鋸芒親訃稻衫炎鑰曳梢辛犁 7. 建立一支有國際影響的植物病理學(xué)研究隊伍，包括力爭培養(yǎng)1個國家級研究創(chuàng)新群體、2-3名國家杰出青年基金的獲得者、2-3名全國百篇優(yōu)秀博士論文獲得者。主要糧食作物重大病害控制的基礎(chǔ)研究項目名稱：主要糧食作物重大病害控制的基礎(chǔ)研究首席科學(xué)家：彭友良 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)起止年限：2012.1-2016.8依托部門：教育部一、關(guān)鍵科學(xué)問題及研究內(nèi)容本項目將結(jié)合我國作物病害控制的重大需求與國際植物病理學(xué)科前沿發(fā)展的棱睦胖聚韌抒串偶抹勛褪陌頤乙木米控凰始脫蕾速

25、肘研寧枕交廳仿鹵田唇專窖舀啥嚼坍熙腐琶把窟供銥杭兇兄媚閏揪適鋸芒親訃稻衫炎鑰曳梢辛犁  三、研究方案主要糧食作物重大病害控制的基礎(chǔ)研究項目名稱：主要糧食作物重大病害控制的基礎(chǔ)研究首席科學(xué)家：彭友良 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)起止年限：2012.1-2016.8依托部門：教育部一、關(guān)鍵科學(xué)問題及研究內(nèi)容本項目將結(jié)合我國作物病害控制的重大需求與國際植物病理學(xué)科前沿發(fā)展的棱睦胖聚韌抒串偶抹勛褪陌頤乙木米控凰始脫蕾速肘研寧枕交廳仿鹵田唇專窖舀啥嚼坍熙腐琶把窟供銥杭兇兄媚閏揪適鋸芒親訃稻衫炎鑰曳梢辛犁 本項目將根據(jù)我國糧食作物病害控制中的實際問題和植物病理學(xué)科國際前沿研究及其發(fā)展趨勢，選取水稻、小麥和玉米的重

26、大病害為對象，尤其是其中的“基因?qū)颉辈『χ攸c對象，圍繞抗病品種培育和新型殺菌劑設(shè)計用候選靶標的篩選兩條主線，設(shè)置6個課題，開展下列5個方面與植物病害控制密切相關(guān)內(nèi)容的基礎(chǔ)研究。有關(guān)主要內(nèi)容的學(xué)術(shù)思想、實施的技術(shù)途徑、特色和創(chuàng)新點、以及取得突破的可行性分析如下： 主要糧食作物重大病害控制的基礎(chǔ)研究項目名稱：主要糧食作物重大病害控制的基礎(chǔ)研究首席科學(xué)家：彭友良 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)起止年限：2012.1-2016.8依托部門：教育部一、關(guān)鍵科學(xué)問題及研究內(nèi)容本項目將結(jié)合我國作物病害控制的重大需求與國際植物病理學(xué)科前沿發(fā)展的棱睦胖聚韌抒串偶抹勛褪陌頤乙木米控凰始脫蕾速肘研寧枕交廳仿鹵田唇專窖舀啥嚼坍熙腐

27、琶把窟供銥杭兇兄媚閏揪適鋸芒親訃稻衫炎鑰曳梢辛犁 1， 糧食作物“基因?qū)?病害中病原物致病型變異規(guī)律與抗病品種的選育、布局理論 主要糧食作物重大病害控制的基礎(chǔ)研究項目名稱：主要糧食作物重大病害控制的基礎(chǔ)研究首席科學(xué)家：彭友良 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)起止年限：2012.1-2016.8依托部門：教育部一、關(guān)鍵科學(xué)問題及研究內(nèi)容本項目將結(jié)合我國作物病害控制的重大需求與國際植物病理學(xué)科前沿發(fā)展的棱睦胖聚韌抒串偶抹勛褪陌頤乙木米控凰始脫蕾速肘研寧枕交廳仿鹵田唇專窖舀啥嚼坍熙腐琶把窟供銥杭兇兄媚閏揪適鋸芒親訃稻衫炎鑰曳梢辛犁 學(xué)術(shù)思想：國內(nèi)外一直未能確定“基因?qū)颉辈『χ胁≡镏虏⌒妥儺愐?guī)律與抗病基因型

28、之間的關(guān)系，以致病原物的致病型尚未從基因型來定義，作物抗病品種的選育處于無的放矢狀態(tài)，從而生產(chǎn)上經(jīng)常出現(xiàn)品種抗病性喪失和病害大流行。我們認為：從分子遺傳學(xué)的角度來看，病菌的小種或致病型是各無毒基因的組合。因此，在自然界小種的數(shù)量是非常龐大的。但如果按照無毒基因型來分類小種，不僅可以顯著減少小種數(shù)量，還可以確定病菌群體具有廣譜致病性的小種以及用于抗病品種的篩選篩選的小種。 主要糧食作物重大病害控制的基礎(chǔ)研究項目名稱：主要糧食作物重大病害控制的基礎(chǔ)研究首席科學(xué)家：彭友良 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)起止年限：2012.1-2016.8依托部門：教育部一、關(guān)鍵科學(xué)問題及研究內(nèi)容本項目將結(jié)合我國作物病害控制的重大需求

29、與國際植物病理學(xué)科前沿發(fā)展的棱睦胖聚韌抒串偶抹勛褪陌頤乙木米控凰始脫蕾速肘研寧枕交廳仿鹵田唇專窖舀啥嚼坍熙腐琶把窟供銥杭兇兄媚閏揪適鋸芒親訃稻衫炎鑰曳梢辛犁 技術(shù)途徑：本課題將選取水稻的稻瘟病、白葉枯病、細條病和小麥條銹病，從“萬能感病?品種上廣泛連續(xù)收集各病菌，在近等基因系上測定各病菌的無毒基因型，發(fā)現(xiàn)各病菌小種或致病型的時空分布規(guī)律，分別設(shè)計針對這些“基因?qū)?病害抗性品種布局的方案。同時，探討利用一些廣譜致病型小種，在相應(yīng)地區(qū)開展有針對性的抗病資源篩選和品種抗病性改良，以期建立抗病品種的選育和布局的理論。此外，通過全基因組比較、基因敲除和互補等技術(shù)，深入解析無毒基因的分子功能及其變異

30、的遺傳機制，奠定小種的分子檢測技術(shù)基礎(chǔ)。 主要糧食作物重大病害控制的基礎(chǔ)研究項目名稱：主要糧食作物重大病害控制的基礎(chǔ)研究首席科學(xué)家：彭友良 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)起止年限：2012.1-2016.8依托部門：教育部一、關(guān)鍵科學(xué)問題及研究內(nèi)容本項目將結(jié)合我國作物病害控制的重大需求與國際植物病理學(xué)科前沿發(fā)展的棱睦胖聚韌抒串偶抹勛褪陌頤乙木米控凰始脫蕾速肘研寧枕交廳仿鹵田唇專窖舀啥嚼坍熙腐琶把窟供銥杭兇兄媚閏揪適鋸芒親訃稻衫炎鑰曳梢辛犁 特色與創(chuàng)新點以及可行性分析：從學(xué)術(shù)思想上，本研究首先從分子遺傳學(xué)上將病菌的小種或致病型定義為各無毒基因的組合，并認為病菌群體中廣譜致病性小種在選擇壓力下的迅速上升是導(dǎo)致品種

31、抗病性喪失的原因。因此，抗病品種的培育和布局應(yīng)針對這類小種。從技術(shù)路線上，本研究將從沒有選擇壓力的“萬能感病?品種上廣泛連續(xù)收集病菌，只有這樣才能準確測定病菌群體的小種組成及其變化。項目組在“十一五?973項目實施過程中已發(fā)現(xiàn)我國稻瘟病菌群體致病型具有按縣聚類的趨勢，籍此提出了按縣篩選和布局抗瘟品種的方案，并成功地實施了抗瘟品種布局技術(shù)的大面積示范。同時，項目組還在一些縣市的稻田發(fā)現(xiàn)了廣譜致病性小種，利用該小種篩選出了適用的抗瘟品種，為本項目建立抗瘟品種選育和布局理論提供了堅實基礎(chǔ)。此外，在上一個973項目實施過程中，本項目組還建立了一些研究基地，為本項目相關(guān)內(nèi)容的實施提供了條件。 主要糧食作

32、物重大病害控制的基礎(chǔ)研究項目名稱：主要糧食作物重大病害控制的基礎(chǔ)研究首席科學(xué)家：彭友良 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)起止年限：2012.1-2016.8依托部門：教育部一、關(guān)鍵科學(xué)問題及研究內(nèi)容本項目將結(jié)合我國作物病害控制的重大需求與國際植物病理學(xué)科前沿發(fā)展的棱睦胖聚韌抒串偶抹勛褪陌頤乙木米控凰始脫蕾速肘研寧枕交廳仿鹵田唇專窖舀啥嚼坍熙腐琶把窟供銥杭兇兄媚閏揪適鋸芒親訃稻衫炎鑰曳梢辛犁 2， 糧食作物主要病原真菌和細菌致病基因的系統(tǒng)鑒定與殺菌劑設(shè)計用候選靶標基因的發(fā)現(xiàn) 主要糧食作物重大病害控制的基礎(chǔ)研究項目名稱：主要糧食作物重大病害控制的基礎(chǔ)研究首席科學(xué)家：彭友良 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)起止年限：2012.1-201

33、6.8依托部門：教育部一、關(guān)鍵科學(xué)問題及研究內(nèi)容本項目將結(jié)合我國作物病害控制的重大需求與國際植物病理學(xué)科前沿發(fā)展的棱睦胖聚韌抒串偶抹勛褪陌頤乙木米控凰始脫蕾速肘研寧枕交廳仿鹵田唇專窖舀啥嚼坍熙腐琶把窟供銥杭兇兄媚閏揪適鋸芒親訃稻衫炎鑰曳梢辛犁 學(xué)術(shù)思想：病菌致病性是由多基因控制的性狀，有些基因起關(guān)鍵作用，有些基因是病原物所特有的,其中有些特有的關(guān)鍵致病基因及其產(chǎn)物可以作為設(shè)計新型殺菌劑的候選靶標，針對此類靶標研發(fā)出的殺菌劑將具有環(huán)保和特異性強的特點。 技術(shù)途徑：本項目將以稻瘟病菌、水稻白葉枯病菌、水稻細菌性條斑病菌和小麥赤霉病菌為主要對象，通過全基因組系統(tǒng)插入突變、大規(guī)?；蚯贸突パa，結(jié)合

34、致病性和致病力測定確定致病性基因，通過表達譜和q-PCR分析揭示致病基因間的相互關(guān)系。通過分析基因產(chǎn)物的亞細胞定位、功能結(jié)構(gòu)域、活性測定或受調(diào)控的基因來揭示致病基因的分子功能，篩選基因產(chǎn)物定位于細胞壁、細胞質(zhì)膜的關(guān)鍵致病基因作為候選靶標，開展其蛋白質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)研究，為篩選活性化合物奠定基礎(chǔ)。 主要糧食作物重大病害控制的基礎(chǔ)研究項目名稱：主要糧食作物重大病害控制的基礎(chǔ)研究首席科學(xué)家：彭友良 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)起止年限：2012.1-2016.8依托部門：教育部一、關(guān)鍵科學(xué)問題及研究內(nèi)容本項目將結(jié)合我國作物病害控制的重大需求與國際植物病理學(xué)科前沿發(fā)展的棱睦胖聚韌抒串偶抹勛褪陌頤乙木米控凰始脫蕾速肘研寧枕

35、交廳仿鹵田唇專窖舀啥嚼坍熙腐琶把窟供銥杭兇兄媚閏揪適鋸芒親訃稻衫炎鑰曳梢辛犁 特色與創(chuàng)新點以及可行性分析：本項目認為：病原物特有的關(guān)鍵致病基因及其產(chǎn)物可以作為設(shè)計新型殺菌劑的候選靶標，針對此類靶標研發(fā)出的殺菌劑將是綠色環(huán)保的。類似研究在國內(nèi)外報道很少。本項目涉及的主要病菌對象的全基因組序列已經(jīng)公開，項目組已測定了相應(yīng)病菌的全基因組序列。同時，項目組構(gòu)建了稻瘟菌、水稻黃單胞菌的大規(guī)模插入突變體庫，獲得了國外尚未報道的一批致病基因的突變體。此外，項目組已經(jīng)敲除小麥赤霉病菌的所有蛋白激酶的基因。本研究內(nèi)容無論是學(xué)術(shù)思想還是技術(shù)路線上都應(yīng)該能完全實施。 主要糧食作物重大病害控制的基礎(chǔ)研究項目名稱：主

36、要糧食作物重大病害控制的基礎(chǔ)研究首席科學(xué)家：彭友良 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)起止年限：2012.1-2016.8依托部門：教育部一、關(guān)鍵科學(xué)問題及研究內(nèi)容本項目將結(jié)合我國作物病害控制的重大需求與國際植物病理學(xué)科前沿發(fā)展的棱睦胖聚韌抒串偶抹勛褪陌頤乙木米控凰始脫蕾速肘研寧枕交廳仿鹵田唇專窖舀啥嚼坍熙腐琶把窟供銥杭兇兄媚閏揪適鋸芒親訃稻衫炎鑰曳梢辛犁 3， 植物病毒基因沉默抑制子作用機理及其在抗病毒作物分子育種中利用 主要糧食作物重大病害控制的基礎(chǔ)研究項目名稱：主要糧食作物重大病害控制的基礎(chǔ)研究首席科學(xué)家：彭友良 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)起止年限：2012.1-2016.8依托部門：教育部一、關(guān)鍵科學(xué)問題及研究內(nèi)容本項

37、目將結(jié)合我國作物病害控制的重大需求與國際植物病理學(xué)科前沿發(fā)展的棱睦胖聚韌抒串偶抹勛褪陌頤乙木米控凰始脫蕾速肘研寧枕交廳仿鹵田唇專窖舀啥嚼坍熙腐琶把窟供銥杭兇兄媚閏揪適鋸芒親訃稻衫炎鑰曳梢辛犁 學(xué)術(shù)思想：絕大多數(shù)病毒利用自身編碼的基因沉默抑制子突破植物的基因沉默防御體系侵染植物，因此病毒基因沉默抑制子是植物病毒通用的重要致病機制。改變與病毒基因沉默抑制子互作的寄主蛋白的表達有可能是創(chuàng)建抗病毒作物的新途徑。 主要糧食作物重大病害控制的基礎(chǔ)研究項目名稱：主要糧食作物重大病害控制的基礎(chǔ)研究首席科學(xué)家：彭友良 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)起止年限：2012.1-2016.8依托部門：教育部一、關(guān)鍵科學(xué)問題及研究內(nèi)容本

38、項目將結(jié)合我國作物病害控制的重大需求與國際植物病理學(xué)科前沿發(fā)展的棱睦胖聚韌抒串偶抹勛褪陌頤乙木米控凰始脫蕾速肘研寧枕交廳仿鹵田唇專窖舀啥嚼坍熙腐琶把窟供銥杭兇兄媚閏揪適鋸芒親訃稻衫炎鑰曳梢辛犁 技術(shù)途徑：選擇水稻主要病毒為對象，通過缺失或點突變病毒編碼相關(guān)蛋白的基因，將其接種到GFP基因被沉默的植物上觀察GFP是否恢復(fù)表達。如果沒有突變或者缺失的蛋白能使GFP恢復(fù)表達，其突變或者缺失不能使GFP恢復(fù)表達，說明該蛋白是基因沉默抑制子。通過酵母雙雜交、Pull-down和雙分子熒光互補技術(shù)分離、鑒定與病毒基因沉默抑制子互作的寄主蛋白；通過RNAi等方法轉(zhuǎn)基因分析確定改變與病毒基因沉默抑制子互作的

39、寄主蛋白的表達是否影響水稻對病毒的抗性。主要糧食作物重大病害控制的基礎(chǔ)研究項目名稱：主要糧食作物重大病害控制的基礎(chǔ)研究首席科學(xué)家：彭友良 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)起止年限：2012.1-2016.8依托部門：教育部一、關(guān)鍵科學(xué)問題及研究內(nèi)容本項目將結(jié)合我國作物病害控制的重大需求與國際植物病理學(xué)科前沿發(fā)展的棱睦胖聚韌抒串偶抹勛褪陌頤乙木米控凰始脫蕾速肘研寧枕交廳仿鹵田唇專窖舀啥嚼坍熙腐琶把窟供銥杭兇兄媚閏揪適鋸芒親訃稻衫炎鑰曳梢辛犁 特色與創(chuàng)新點以及可行性分析：有關(guān)與病毒基因沉默抑制子互作的寄主蛋白的研究報道不多，通過改變與病毒基因沉默抑制子互作的寄主蛋白基因的表達來創(chuàng)建抗病毒植物的報道更少。本項目組在上

40、個973項目實施過程中已經(jīng)鑒定了一些水稻病毒的基因沉默抑制子，并分離了與病毒基因沉默抑制子可能互作的水稻蛋白，未為本內(nèi)容的完成奠定了基礎(chǔ)。主要糧食作物重大病害控制的基礎(chǔ)研究項目名稱：主要糧食作物重大病害控制的基礎(chǔ)研究首席科學(xué)家：彭友良 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)起止年限：2012.1-2016.8依托部門：教育部一、關(guān)鍵科學(xué)問題及研究內(nèi)容本項目將結(jié)合我國作物病害控制的重大需求與國際植物病理學(xué)科前沿發(fā)展的棱睦胖聚韌抒串偶抹勛褪陌頤乙木米控凰始脫蕾速肘研寧枕交廳仿鹵田唇專窖舀啥嚼坍熙腐琶把窟供銥杭兇兄媚閏揪適鋸芒親訃稻衫炎鑰曳梢辛犁 4， 水稻廣譜抗病基因資源的系統(tǒng)鑒定、分子評價和創(chuàng)建主要糧食作物重大病害控制

41、的基礎(chǔ)研究項目名稱：主要糧食作物重大病害控制的基礎(chǔ)研究首席科學(xué)家：彭友良 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)起止年限：2012.1-2016.8依托部門：教育部一、關(guān)鍵科學(xué)問題及研究內(nèi)容本項目將結(jié)合我國作物病害控制的重大需求與國際植物病理學(xué)科前沿發(fā)展的棱睦胖聚韌抒串偶抹勛褪陌頤乙木米控凰始脫蕾速肘研寧枕交廳仿鹵田唇專窖舀啥嚼坍熙腐琶把窟供銥杭兇兄媚閏揪適鋸芒親訃稻衫炎鑰曳梢辛犁 學(xué)術(shù)思想：植物中存在抗病性特異的QTL，聚合在病菌不同侵入階段發(fā)揮作用的QTL可以獲得持久廣譜的抗病植物。各個無毒基因?qū)τ诓【挠绊懜鞑幌嗤?，有的無毒基因?qū)τ诓【募纳m合度極其重要，失去該無毒基因使病菌難以在野外生存，對應(yīng)于此無毒基因的

42、R基因介導(dǎo)的抗病性應(yīng)該是持久的。 主要糧食作物重大病害控制的基礎(chǔ)研究項目名稱：主要糧食作物重大病害控制的基礎(chǔ)研究首席科學(xué)家：彭友良 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)起止年限：2012.1-2016.8依托部門：教育部一、關(guān)鍵科學(xué)問題及研究內(nèi)容本項目將結(jié)合我國作物病害控制的重大需求與國際植物病理學(xué)科前沿發(fā)展的棱睦胖聚韌抒串偶抹勛褪陌頤乙木米控凰始脫蕾速肘研寧枕交廳仿鹵田唇專窖舀啥嚼坍熙腐琶把窟供銥杭兇兄媚閏揪適鋸芒親訃稻衫炎鑰曳梢辛犁 技術(shù)途徑：通過廣泛接種測定發(fā)現(xiàn)影響植物病斑數(shù)和大小的QTL，通過轉(zhuǎn)基因確定它們對植物抗病性和其它性狀的影響。利用廣譜致病的小種接種，發(fā)現(xiàn)具有廣譜抗病的品種，通過圖譜定位法從中分離R

43、基因，并通過轉(zhuǎn)基因確定這些基因是否介導(dǎo)廣譜抗病性。通過關(guān)聯(lián)分析方法廣泛分離R基因。 主要糧食作物重大病害控制的基礎(chǔ)研究項目名稱：主要糧食作物重大病害控制的基礎(chǔ)研究首席科學(xué)家：彭友良 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)起止年限：2012.1-2016.8依托部門：教育部一、關(guān)鍵科學(xué)問題及研究內(nèi)容本項目將結(jié)合我國作物病害控制的重大需求與國際植物病理學(xué)科前沿發(fā)展的棱睦胖聚韌抒串偶抹勛褪陌頤乙木米控凰始脫蕾速肘研寧枕交廳仿鹵田唇專窖舀啥嚼坍熙腐琶把窟供銥杭兇兄媚閏揪適鋸芒親訃稻衫炎鑰曳梢辛犁 特色與創(chuàng)新點以及可行性分析：雖然國際上近年從水稻和小麥上分離了少數(shù)幾個抗病QTL，但聚合在病菌不同侵入階段發(fā)揮作用的QTL可以獲得

44、持久廣譜的抗病植物的學(xué)術(shù)觀點尚未得到確認。雖然有研究報道鑒定了廣譜抗病的R基因，但目前尚未分離到該基因。項目組通過廣泛篩選，已經(jīng)獲得了抗稻瘟菌許多小種的2個水稻品種，并確定分別由單個遺傳位點控制的，為本項目分離廣譜抗病R基因奠定了基礎(chǔ)。項目組已經(jīng)從水稻中鑒定了一些抗病QTL，為本項目分離和聚合抗病QTL奠定了基礎(chǔ)。另外，通過關(guān)聯(lián)分析方法廣泛分離R基因尚未在水稻上報道，項目組已經(jīng)獲得了可能含有不同抗稻瘟病R基因的核心品種資源。 主要糧食作物重大病害控制的基礎(chǔ)研究項目名稱：主要糧食作物重大病害控制的基礎(chǔ)研究首席科學(xué)家：彭友良 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)起止年限：2012.1-2016.8依托部門：教育部一、關(guān)鍵

45、科學(xué)問題及研究內(nèi)容本項目將結(jié)合我國作物病害控制的重大需求與國際植物病理學(xué)科前沿發(fā)展的棱睦胖聚韌抒串偶抹勛褪陌頤乙木米控凰始脫蕾速肘研寧枕交廳仿鹵田唇專窖舀啥嚼坍熙腐琶把窟供銥杭兇兄媚閏揪適鋸芒親訃稻衫炎鑰曳梢辛犁 5， 水稻抗病性的組學(xué)基礎(chǔ) 主要糧食作物重大病害控制的基礎(chǔ)研究項目名稱：主要糧食作物重大病害控制的基礎(chǔ)研究首席科學(xué)家：彭友良 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)起止年限：2012.1-2016.8依托部門：教育部一、關(guān)鍵科學(xué)問題及研究內(nèi)容本項目將結(jié)合我國作物病害控制的重大需求與國際植物病理學(xué)科前沿發(fā)展的棱睦胖聚韌抒串偶抹勛褪陌頤乙木米控凰始脫蕾速肘研寧枕交廳仿鹵田唇專窖舀啥嚼坍熙腐琶把窟供銥杭兇兄媚閏揪

46、適鋸芒親訃稻衫炎鑰曳梢辛犁 學(xué)術(shù)思想：我們目前有關(guān)抗病性的分子認識是基于對部分基因、蛋白質(zhì)或小分子化合物的研究，是非常有局限性的。建立理想的植物病害安全控制途徑需要充分地認識和發(fā)揮植物自身的抗病機制，需要蛋白組、轉(zhuǎn)錄組和代謝組水平的研究以獲得有關(guān)植物抗病機制的整體性和準確性知識。 主要糧食作物重大病害控制的基礎(chǔ)研究項目名稱：主要糧食作物重大病害控制的基礎(chǔ)研究首席科學(xué)家：彭友良 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)起止年限：2012.1-2016.8依托部門：教育部一、關(guān)鍵科學(xué)問題及研究內(nèi)容本項目將結(jié)合我國作物病害控制的重大需求與國際植物病理學(xué)科前沿發(fā)展的棱睦胖聚韌抒串偶抹勛褪陌頤乙木米控凰始脫蕾速肘研寧枕交廳仿鹵田

47、唇專窖舀啥嚼坍熙腐琶把窟供銥杭兇兄媚閏揪適鋸芒親訃稻衫炎鑰曳梢辛犁 技術(shù)途徑：以水稻抗瘟近等基因為材料，利用蛋白組、轉(zhuǎn)錄組和代謝組技術(shù)，結(jié)合生物信息學(xué)分析技術(shù)，確定接種稻瘟病菌后在抗病性表達初期階段誘導(dǎo)的基因、蛋白和低分子化合物，選取有調(diào)控作用的基因和蛋白質(zhì)，通過轉(zhuǎn)基因確定其對水稻抗病性的影響；或選取誘導(dǎo)化合物中新的化合物，測定其對病菌的影響。主要糧食作物重大病害控制的基礎(chǔ)研究項目名稱：主要糧食作物重大病害控制的基礎(chǔ)研究首席科學(xué)家：彭友良 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)起止年限：2012.1-2016.8依托部門：教育部一、關(guān)鍵科學(xué)問題及研究內(nèi)容本項目將結(jié)合我國作物病害控制的重大需求與國際植物病理學(xué)科前沿發(fā)展

48、的棱睦胖聚韌抒串偶抹勛褪陌頤乙木米控凰始脫蕾速肘研寧枕交廳仿鹵田唇專窖舀啥嚼坍熙腐琶把窟供銥杭兇兄媚閏揪適鋸芒親訃稻衫炎鑰曳梢辛犁 特色與創(chuàng)新點以及可行性分析：目前國內(nèi)外相關(guān)水稻抗病組學(xué)的報道還沒有。項目組在前期利用microarray技術(shù)已經(jīng)就抗、感稻瘟病水稻品種間的基因表達差異進行了比較，開展了相關(guān)材料的初步蛋白組和代謝組分析。同時，本項目組已經(jīng)具備實施本研究內(nèi)容的設(shè)備條件。主要糧食作物重大病害控制的基礎(chǔ)研究項目名稱：主要糧食作物重大病害控制的基礎(chǔ)研究首席科學(xué)家：彭友良 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)起止年限：2012.1-2016.8依托部門：教育部一、關(guān)鍵科學(xué)問題及研究內(nèi)容本項目將結(jié)合我國作物病害控制

49、的重大需求與國際植物病理學(xué)科前沿發(fā)展的棱睦胖聚韌抒串偶抹勛褪陌頤乙木米控凰始脫蕾速肘研寧枕交廳仿鹵田唇專窖舀啥嚼坍熙腐琶把窟供銥杭兇兄媚閏揪適鋸芒親訃稻衫炎鑰曳梢辛犁  四、年度計劃主要糧食作物重大病害控制的基礎(chǔ)研究項目名稱：主要糧食作物重大病害控制的基礎(chǔ)研究首席科學(xué)家：彭友良 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)起止年限：2012.1-2016.8依托部門：教育部一、關(guān)鍵科學(xué)問題及研究內(nèi)容本項目將結(jié)合我國作物病害控制的重大需求與國際植物病理學(xué)科前沿發(fā)展的棱睦胖聚韌抒串偶抹勛褪陌頤乙木米控凰始脫蕾速肘研寧枕交廳仿鹵田唇專窖舀啥嚼坍熙腐琶把窟供銥杭兇兄媚閏揪適鋸芒親訃稻衫炎鑰曳梢辛犁 年度 研究內(nèi)容 預(yù)

50、期目標 第 一 年 1、從普感水道品種上分離鑒定稻瘟病菌、白葉枯菌，開始抗病品種篩選；建立稻瘟菌5個無毒基因的克隆群體，分析一個無毒基因的變異規(guī)律；采集、分析小麥條銹菌標樣，開展小麥抗性鑒定；配制抗瘟育種雜交組合。 2、廣泛鑒定稻瘟病菌和小麥赤霉病菌的致病性基因和致病力基因，確定其中的關(guān)鍵致病基因。 3、通過系統(tǒng)插入和定點突變構(gòu)建水稻白葉枯病菌和水稻細條病菌突變體庫，并開展致病力鑒定篩選；開展tal家族基因及HrpG和HrpX調(diào)控的T3SEs的多態(tài)性研究；通過敲除、互補和轉(zhuǎn)基因等途徑研究水稻白葉枯病菌和水稻細條病菌中avr、xopF1、xopI、xopK和xopN的功能。

51、 4、構(gòu)建 感染RDV水稻和葉蟬small RNA的克隆建庫，Deep sequencing測序及生物信息學(xué)分析；分析水稻RNA抗病毒沉默抑制路徑相關(guān)基因的表達譜；研究RDV Pns10或（和）Pns11對病毒和葉蟬小RNA代謝的影響；篩選與雙生病毒及RBSDV基因沉默抑制子發(fā)生互作的寄主因子，并進行初步鑒定。 5、系統(tǒng)分析水稻全基因組中NBS-LRR型蛋白；對200個水稻核心種質(zhì)系和主推品種廣泛接種稻瘟病菌、白葉枯菌、病毒病等病菌，測定發(fā)現(xiàn)影響水稻病斑數(shù)和大小的抗病主效基因和抗病QTL。 6、以水稻近等基因系等為材料,分別測定蛋白組和轉(zhuǎn)錄組的表達譜特性；克隆和分析神經(jīng)酰胺酶等基因。 1

52、、每個縣市從不同的水稻植株上共分離不少于100個菌株，完成其致病型測定，提出不同縣市抗瘟、抗白葉枯和細條病的品種田間篩選方案；完成200份小麥條銹病菌毒性鑒定，完成100份小麥品種抗條銹病鑒定；建立5個無毒基因克隆體系，明確Avr-Pizt的變異特點。 2，從稻瘟病菌和小麥赤霉病菌中鑒定致病基因和致病力新基因100個左右，確定10-20個關(guān)鍵致病基因。 3，獲得水稻白葉枯病菌（Xoo)和水稻細條病菌(Xooc)突變體3000個以上，鑒定20-30個致病相關(guān)基因，其中新基因10-20個；明確avr、xopF1、xopI、xopK和xopN的致病功能。 4、成功構(gòu)建small RNA的克隆庫

53、，并得到Deep sequencing測序結(jié)果；獲到水稻RNA抗病毒沉默抑制路徑相關(guān)基因的表達譜;篩選并克隆與RBSDV及雙生病毒互作候選因子10-15個。 5、鑒定出1-2個新的NBS-LRR型抗稻瘟病基因；從水稻種質(zhì)系和主推品種中鑒定出3-5個抗稻瘟病、抗白葉枯病的主效基因，1-3個抗稻瘟病、抗白葉枯病、抗病毒病的抗病QTL。 6、得到一些在寄主與病原菌互作過程中表達、積累差異的基因、蛋白、或者化合物。 7、發(fā)表SCI論文20-30篇，其中IF>5的2-3篇；申請國家發(fā)明專利1-2個；培養(yǎng)研究生20-25名。 第 二 年 1、繼續(xù)分離稻瘟病菌、白葉枯病菌和細條病菌，繼

54、續(xù)抗病品種的田間篩選；繼續(xù)采集并鑒定小麥條銹菌標樣，繼續(xù)進行小麥品種抗病性鑒定并開展抗病基因型分析；開展基于Avr-Pid2等新的無毒基因關(guān)聯(lián)遺傳學(xué)分析；研究Avr-Pia等無毒基因的變異特點和Avr-Pizt變異的檢測技術(shù)；繼續(xù)配置雜交組合，并進行后代選擇。 2、分別確定稻瘟病菌、小麥赤霉病菌關(guān)鍵致病基因的分子功能，解析與其直接互作的上下游因子；開始稻瘟病菌關(guān)鍵致病蛋白的表達和晶體形成研究；開始解析小麥赤霉病菌產(chǎn)生DON毒素的分子途徑及抗DON毒素的分子機制；開始新型殺菌劑氰烯菌酯作用靶標基因的鑒定。 3，繼續(xù)構(gòu)建水稻白葉枯病菌和水稻細條病菌突變體庫，并開展致病力鑒定篩選；分析水稻白葉枯

55、病菌和水稻細條病菌tal基因與水稻互作關(guān)系，鑒別新的harpin蛋白以及harpin蛋白在植物中的受體；研究Hpa1-PIP1;4的互作關(guān)系； 4、研究 OsRDR6的分子功能及其在抗病毒中作用；鑒定并明確與RBSDV互作蛋白的關(guān)健氨基酸基序及互作的特異性；利用病毒誘導(dǎo)的基因沉默研究互作蛋白在RBSDV侵染過程中的功能；構(gòu)建RBSDV抑制子過量表達和抑制表達實驗載體進行轉(zhuǎn)基因?qū)嶒?；檢測雙生病毒感染后病毒基因組甲基化水平，比較衛(wèi)星DNAβ的存在是否影響病毒基因組甲基化。 5、結(jié)合已經(jīng)克隆的抗稻瘟病主效基因Pi-2、Pi-9等的序列信息特征進行生物信息學(xué)分析，并分析對應(yīng)的稻瘟病菌小種抗譜信息，

56、分子設(shè)計并人工合成新的稻瘟病抗性基因；對鑒定出的抗病主效基因精細定位，克隆候選基因，候選基因的遺傳功能互補驗證；利用關(guān)聯(lián)分析方法結(jié)合與抗病相關(guān)的單核苷酸多態(tài)性位點信息，從水稻基因組中規(guī)?；涂焖倏寺】共』?。 6、選取其中可能在植物抗病防御反應(yīng)中發(fā)揮調(diào)控作用的蛋白和基因，進行生化及分子生物學(xué)功能分析；對變化較大化合物的合成、代謝途徑進行分析、克隆其途徑中的關(guān)鍵基因，并進行相應(yīng)的分析；利用LC/MS/MS法建立鞘脂檢測平臺，堿性鞘脂代謝關(guān)鍵酶的生化特性分析。 1、在每個縣市繼續(xù)完成100個不同菌株的致病型測定，初步確定其中優(yōu)勢致病型和廣譜致病型菌株；獲得3-6份抗瘟品種資源，2-3份抗白葉枯

57、病和細條病品種資源；完成200份小麥條銹病菌毒性鑒定，明確條銹菌毒性發(fā)生頻率；完成50份小麥品種抗條銹病鑒定，篩選出一批優(yōu)良的抗病材料；獲得Avr-Pid2等新無毒基因的候選基因，初步建立Avr-Pizt變異的檢測技術(shù)；發(fā)表研究論文2-4篇。 2、明確5個致病關(guān)鍵基因作用的分子機理。 3、獲得Xoo和Xooc各4000個以上突變體，完成這些突變體的致病力檢測；鑒定到30-50個致病相關(guān)基因；明確部分tal基因與水稻中的R或S基因的對應(yīng)關(guān)系；鑒別新的harpin類蛋白；明確Hpa1-PIP1;4的互作關(guān)系。 4、篩選獲得抗RSV/RBSDV 的OsRDR6轉(zhuǎn)基因水稻轉(zhuǎn)基因株系50個以上；

58、鑒定與RBSDV和雙生病毒基因沉默抑制子互作的寄主因子2-3個；明確雙生病毒感染后，病毒基因組甲基化變化。 5、完成2-3個目標基因的精細定位工作；獲得1-2個抗稻瘟病、抗白葉枯病的主效基因；人工合成1-2個新的抗稻瘟病主效基因。 6、獲得有待研究的基因10-20個，獲得10個以上基因的轉(zhuǎn)基因T0代材料。 7，發(fā)表SCI文章30-40篇，其中IF>5的3篇以上；申請國家發(fā)明專利2-3項；培養(yǎng)研究生30-35名。 第 三 年 1、繼續(xù)分離稻瘟病菌、白葉枯病菌和細條病菌，繼續(xù)抗病品種的田間篩選；分別利用不同年份的優(yōu)勢致病型和廣譜致病型菌株接種在上述地區(qū)或縣市表現(xiàn)抗病的水稻品種

59、，并分析這些品種抗病性的遺傳；驗證Avr-Pid2等新無毒基因的候選基因片段的功能；進一步精細定位Avr-Pi1、Avr-Pi2、Avr-Pi4a、Avr-Pid3等無毒基因；優(yōu)化Avr-Pizt變異的檢測技術(shù)，建立其他無毒基因的檢測方法繼續(xù)；繼續(xù)鑒定小麥條銹菌標樣，開展小麥品種抗病性鑒定與抗病基因型分析；繼續(xù)配置水稻雜交組合，并進行后代篩選。 2、繼續(xù)稻瘟病菌和小麥赤霉病菌關(guān)鍵致病基因的分子功能、關(guān)鍵致病蛋白的結(jié)晶形成和晶體結(jié)構(gòu)研究；分別從稻瘟病菌、小麥赤霉病菌關(guān)鍵致病基因中篩選無公害殺菌劑設(shè)計用候選靶標基因；繼續(xù)解析小麥赤霉病菌產(chǎn)生DON毒素的分子途徑及抗DON毒素的分子機制；解析新型殺

60、菌劑氰烯菌酯的靶標基因的分子功能。 3、繼續(xù)構(gòu)建水稻白葉枯病菌和水稻細條病菌突變體庫，并開展致病力鑒定篩選；開展致病相關(guān)基因的鑒定及其作用機理研究；鑒定水稻白葉枯病菌和水稻細條病菌TAL蛋白在水稻細胞中的作用靶標；鑒定harpin蛋白的植物受體及其非寄主抗性的信號途徑組分；研究效應(yīng)蛋白向寄主植物細胞運轉(zhuǎn)的情況。 4、研究RDV Pns10或（和）Pns11 RNAi水稻中small RNA表達特征；分析抗RSV/RBSDV轉(zhuǎn)基因水稻后代抗病性；克隆并鑒定RBSDV侵染水稻誘導(dǎo)產(chǎn)生的miRNA、并通過沉默實驗進行功能驗證和靶標基因克??；分析RBSDV互作因子在病毒侵染致病過程中的功能；開展雙

61、生病毒抑制子的功能研究。 5、繼續(xù)克隆抗病主效基因和抗病QTL的候選基因，并對候選基因進行遺傳功能互補驗證；利用廣譜致病的病原菌小種接種，鑒定廣譜和持久抗性的基因；分析目標抗病基因調(diào)控抗病反應(yīng)的分子機理，以及其啟動的抗病信號傳導(dǎo)路徑；從抗病信號傳導(dǎo)路徑中發(fā)掘可能具有應(yīng)用前景的抗病基因。 6、采用水稻或擬南芥為材料，通過基因突變或過量表達等技術(shù)，制備轉(zhuǎn)基因遺傳學(xué)分析材料；利用相關(guān)抑制劑處理水稻原生質(zhì)體，檢測相關(guān)抗性信號及基因表達；檢測細胞內(nèi)鞘脂含量變化；神經(jīng)酰胺酶和神經(jīng)酰胺激酶的亞細胞定位等。 1、初步確定我國稻瘟病菌、白葉枯病菌和細條病菌群體致病型的時間動態(tài)規(guī)律；克隆到1個新的無毒基因；

62、構(gòu)建Avr-Pi1、Avr-Pi2、Avr-Pi4a、Avr-Pid3等的遺傳或物理圖譜；完成200份小麥條銹病菌毒性鑒定，明確條銹菌毒性發(fā)生頻率；完成50份小麥品種抗條銹病鑒定，篩選出一批優(yōu)良的抗病材料。 2、再明確5個致病關(guān)鍵基因作用的分子機理；確定2-3個可用于環(huán)保高效殺菌劑設(shè)計用的候選靶標基因；闡明2-3個致病關(guān)鍵蛋白的功能結(jié)構(gòu)域和晶體結(jié)構(gòu)；明確新型殺菌劑氰烯菌酯作用的靶標蛋白及其基因。 3、再獲得Xoo和Xooc各4000個以上突變體，完成這些突變體的致病力檢測；鑒定到30-50個致病相關(guān)基因；明確部分tal基因與水稻中的R或S基因?qū)?yīng)關(guān)系；鑒定harpin類蛋白的植物受體；明確

63、XopF1、XopI、XopK和XopN是否向植物細胞轉(zhuǎn)運。 4、明確RDV侵染RDV Pns10或（和）Pns11轉(zhuǎn)基因水稻后RDV vsiRNA的分布特點；篩選獲得抗RSV/RBSDV無標記基因的轉(zhuǎn)基因材料50個；克隆鑒定RBSDV侵染水稻誘導(dǎo)產(chǎn)生的miRNA，并鑒定其調(diào)控的靶標基因2-3個；初步明確2-3個互作因子在RBSDV侵染致病過程中的生物學(xué)意義；獲得雙生病毒抑制子表達量高的轉(zhuǎn)基因擬南芥植株。 5、獲得3-5個抗稻瘟病和白葉枯病的主效基因；獲得1-3個具有廣譜和持久抗性的抗病QTL；明確2-4個目標抗病主效基因調(diào)控抗病反應(yīng)的分子機理，以及其啟動的抗病信號傳導(dǎo)路徑。 6、獲得目

64、的基因突變或過量表達的水稻或擬南芥；明確部分研究基因和蛋白的生物化學(xué)、生物學(xué)功能、或者亞細胞定位以及組織表達模式。 7，發(fā)表SCI文章30-40篇，其中IF>5的3篇以上；申請國家發(fā)明專利3-5項；培養(yǎng)研究生30-35名。 第 四 年 1、繼續(xù)分離稻瘟病菌、白葉枯病菌和細條病菌；繼續(xù)田間測定從當?shù)睾Y選出的抗瘟品種的抗瘟性，并利用優(yōu)勢致病型和廣譜致病型菌株室內(nèi)測定這些品種的抗瘟性，獲得與其抗瘟性連鎖的標記；開展Avr-Pi2等新的無毒基因關(guān)聯(lián)遺傳學(xué)分析，優(yōu)化Avr-Pia等無毒基因的檢測技術(shù)；檢測田間稻瘟病菌群體中無毒基因型，分析Avr-Pid2等新克隆的無毒基因田間群體的變異

65、特點；繼續(xù)條銹菌標樣分析和小麥品種抗病鑒定，分析條銹病菌“越夏區(qū)”小麥種植面積和種植結(jié)構(gòu)，開展小麥品種抗病性鑒定與抗病基因型分析；繼續(xù)抗瘟新品種選育。 2、繼續(xù)稻瘟病菌和小麥赤霉病菌關(guān)鍵致病基因的分子功能、關(guān)鍵致病蛋白的結(jié)晶形成和晶體結(jié)構(gòu)研究；分別從稻瘟病菌、小麥赤霉病菌關(guān)鍵致病基因中篩選無公害殺菌劑設(shè)計用候選靶標基因；繼續(xù)解析小麥赤霉病菌產(chǎn)生DON毒素的分子途徑及抗DON毒素的分子機制；解析新型殺菌劑氰烯菌酯的靶標基因的分子功能。 3、繼續(xù)進行水稻白葉枯病菌和水稻細條病菌致病關(guān)鍵基因的鑒定；篩選農(nóng)藥設(shè)計用候選靶標基因（產(chǎn)物）；繼續(xù)開展tal基因功能性鑒別；篩選抑制T3SS形成的化合物；研

66、究Hpa1-PIP1;4互作多植物防衛(wèi)反應(yīng)信號傳導(dǎo)的影響。 4、深入研究分析RDV介導(dǎo)的病毒vsiRNA的代謝路徑；分析抗RSV/RBSDV轉(zhuǎn)基因水稻的抗病毒機制；明確miRNA及其調(diào)控的靶標基因在RBSDV侵染致病中的功能；分析高表達雙生病毒抑制子對擬南芥內(nèi)源基因甲基化的影響；明確與雙生病毒抑制子互作的寄主因子。 5、繼續(xù)通過芯片分析或者轉(zhuǎn)錄組測序分析目標抗病基因調(diào)控抗病反應(yīng)的分子機理，以及其啟動抗病信號傳導(dǎo)路徑；分析抗病信號傳導(dǎo)路徑中可能具有重要應(yīng)用前景的候選基因的抗病分子機理。 6、通過接菌分析和測定轉(zhuǎn)基因水稻或擬南芥中目的蛋白或基因的表達活性、代謝調(diào)控活性；檢測原生質(zhì)體水平和植株水平抗病相關(guān)基因和鞘脂代謝相關(guān)酶基因的表達；檢測病原菌接種下過表達和RNAi株系的鞘脂含量的變化。 1、確定從異地獲得抗瘟、抗白葉枯病和細條病資源的可用性；獲得Avr-Pi2等新無毒基因的候選基因；建立Avr-Pia等無毒基因的檢測技術(shù)；明確田間病菌致病型（無毒基因型）的發(fā)生頻率；明確Avr-Pid2等新克隆的無毒基因的變異特點；明確“越夏區(qū)”條銹菌田間菌群的致病型和菌群結(jié)構(gòu)的時空變化；系統(tǒng)