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海外项目:小麦、大麦真菌病害研究
日期:2018-01-09 作者:编译:张晓静 来源:农科智库 点击:
 研究所属:谷物研究所(Cereal Crops Research)
项目编号:3060-22000-050-00-D
项目类型:内部拨款资助
开始日期:2017年3月15日
结束日期:2022年3月14日
研究目标:
    目标1:识别并描述颖枯壳针孢(Parastagonospora nodorum)产生的死体营养型效应蛋白,描述小麦颖枯病(Septoria nodorum blotch)。子目标1.A.使用(1)具有存在/缺失变异(presence-absence variation,PAV)的预测的小型分泌型蛋白基因和(2)从春小麦、冬小麦和硬粒小麦中采集到的美国颖枯壳针孢分离菌的全基因组重测序数据,生成高饱和的全基因组单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism, SNP)和PAV标记集。子目标1.B.从挑选自春小麦、冬小麦和硬粒小麦等类别的小麦品系中收集病害数据,在完成子目标1A的基础上用这些数据通过全基因组关联分析(genome-wide association study, GWAS)找到包含致病基因的基因组区。子目标1.C.找到并激活用子目标1B的数据发现的标记—性状关联(marker-trait association, MTA)区域中的候选致病基因。
    目标2:从基因角度描述圆核腔菌网状网斑病菌(Pyrenophora teres f. teres)和圆核腔菌点状网斑病菌(P. teres f. maculata)分别造成大麦网状网斑病和点状网斑病的致病机理。子目标2.A.使用圆核腔菌网状网斑病菌的双亲遗传作图群体来找出和大麦品系Rika和Kombar的致病性相关的基因。子目标2.B.对一组来自美国、北非和欧洲的124个圆核腔菌网状网斑病菌分离菌进行全基因组测序,结合表型数据,通过GWAS确定并描述和致病性/无致病性相关的基因组区。子目标2.C.使用圆核腔菌点状网斑病菌双亲遗传作图群体来确定并描述和致病性相关的基因组区和基因。
研究方法:
    小粒谷类作物的真菌病害威胁美国和全球的小粒谷类作物产量,造成经济损失。本项目将针对两种真菌病原体进行研究,以更好地了解其病原性、致病性和宿主抗性。项目的目标是明确并描述圆核腔菌网状网斑病菌(造成大麦网状网斑病)、圆核腔菌点状网斑病菌(造成和点状网斑病)和颖枯壳针孢(造成小麦颖枯病)的病原性/致病性因子,评估这几种病菌在病害互作的重要性。
    具体研究方法是:a) 找出颖枯壳针孢—小麦互作中发挥重要作用的死体营养型效应蛋白和其他致病因子,使用GWAS,对来自全球的颖枯壳针孢分离菌进行全基因组测序。b) 使用采集自美国大麦产区(北达科他州、蒙大纳州)、北欧大麦产区和北非大麦产区(摩洛哥)的圆核腔菌网状网斑病菌样本,通过GWAS,明确圆核腔菌网状网斑病菌—大麦互作中的致病性和非致病性因子。 c) 使用圆核腔菌网状网斑病菌和圆核腔菌点状网斑病菌已知性状的双亲遗传作图群体来识别并激活和主要致病性/非致病性数量性状基因座(quantitative trait locus,QTL)相关的候选基因。
    理解病原体感染宿主和宿主抵抗病原体的机理对应对病害至关重要。通过这些方法,研究人员将能从基因角度描述这些相互作用,找出导致每个病原体的致病性基因,从而更好地理解病原体在植物上的寄生方式。(来源:美国农业部网站  北京市农林科学院农业信息与经济研究所报道)
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