抗褐飞虱基因近等基因系的构建以及QBph4的克隆研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31371701
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    83.0万
  • 负责人：
    何予卿
  • 依托单位：
    华中农业大学
  • 学科分类：
    C1307.作物基因组及遗传学
  • 结题年份：
    2017
  • 批准年份：
    2013
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2014-01-01 至2017-12-31

项目摘要

The brown planthopper (Nilaparvata lugens St?l; BPH) has become the most destructive pest in rice-producing areas. Host-plant resistance is the most effective and environment friendly strategy in the management of BPH. However, there is very low BPH resistance genes used in rice improvement and the knowledge about the gene effects, resistance mechanisms and utilization in breeding is still low. In this project, we can use many BPH resistance inrogression lines from diverse wild rice as our research materials, and develop efficient marker-assisted selection (MAS) system for BPH resistance genes. Using MAS based conditional backcross breeding, we can introgress seven major BPH resistance genes into 9311, an elite indica, to develop a serials of 9311 near isogenic lines (NILs) harboring these genes. Furthermore, a new BPH resistance gene QBph4 in the BPH introgression line from oryza officinalis, was identified and fine mapped to a 33Kb region in the short arm of rice chromosome 4. Based on this work, we can further clone QBph4 and analyze the function and resistance mechanism of this gene. The new development of this work will provide more valuable genes for BPH resistance improvement in rice breeding, and a feasible strategy in the management of BPH using host-resistance in rice.
褐飞虱是水稻最重要的害虫，利用水稻抗性基因培育持久高抗褐飞虱品种是目前最为有效、经济和安全的防控褐飞虱策略。目前育种家对褐飞虱抗性资源利用很少，对褐飞虱抗性基因的效应、抗性机制、遗传和育种应用不多。本项目以来源于多种野生稻的优异抗褐飞虱基因的导入系为研究材料，通过构建目前已经定位的水稻主效褐飞虱抗性基因的分子标记辅助选择体系，结合常规回交育种将7个抗褐飞虱基因分别导入到9311中，构建这些基因在9311遗传背景的近等基因系。同时通过图位克隆法克隆本课题发现的1个的褐飞虱抗性基因QBph4，评价其基因效应、解析基因的功能和抗性机制，研究结果为褐飞虱抗性育种提供更多的基因资源，为培育持久稳定的褐飞虱抗性品种培育提供理论依据。

结项摘要

摘要：本项目利用MAS技术把来源于9个供体的13个褐飞虱抗性基因[RH (Bph3 and Bph17), B5 (Bph14 and Bph15), IR54751-1-2-44 (QBph3 and QBph4), IR65482-4-136 (Bph10), IR71033-121 (Bph20 and Bph21), IR65482-7-216 (Bph18), Swarnalata (Bph6), Pokkali (Bph9) and BR96 (Bph24)]，分别导入到93-11中，通过正向选择，反向选择和RICE6K芯片筛选，最终得到了这13个近等基因系Bph14-NIL，QBph3-NIL，QBph4-NIL，Bph17-NIL，Bph15-NIL，Bph20-NIL，Bph24-NIL，Bph6-NIL，Bph3-NIL，Bph9-NIL，Bph10-NIL，Bph18-NIL和Bph21-NIL。我们检测了这些近等基因系的苗期抗性，褐飞虱的蜜露分泌量和致死率，发现这些抗性基因的导入，明显地改良93-11对褐飞虱的抗性，减少了褐飞虱地蜜露分泌量并增加了其致死率。同时，我们还利用AUS69和IR65482-17-511-5-7两个稻飞虱抗性材料分别构建的F2:3群体，定位了3个稻飞虱抗性主效基因，为稻飞虱抗性基因克隆及其分子育种提供了重要基因和资源。

项目成果

期刊论文数量（4）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（1）
Recent progress on the genetics and molecular breeding of brown planthopper resistance in rice.
水稻抗褐飞虱遗传与分子育种研究进展
  • DOI：
    10.1186/s12284-016-0099-0
  • 发表时间：
    2016-12
  • 期刊：
    Rice (New York, N.Y.)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Hu J;Xiao C;He Y
  • 通讯作者：
    He Y
A new finely mapped Oryza australiensis-derived QTL in rice confers resistance to brown planthopper
水稻中一个新的精细定位的源自澳大利亚稻的 QTL 赋予对褐飞虱的抗性
  • DOI：
    10.1016/j.gene.2015.02.026
  • 发表时间：
    2015-04-25
  • 期刊：
    GENE
  • 影响因子：
    3.5
  • 作者：
    Hu, Jie;Xiao, Cong;He, Yu-qing
  • 通讯作者：
    He, Yu-qing
Development and evaluation of near-isogenic lines for brown planthopper resistance in rice cv. 9311.
水稻抗褐飞虱近等基因系的开发与评价
  • DOI：
    10.1038/srep38159
  • 发表时间：
    2016-11-30
  • 期刊：
    Scientific reports
  • 影响因子：
    4.6
  • 作者：
    Xiao C;Hu J;Ao YT;Cheng MX;Gao GJ;Zhang QL;He GC;He YQ
  • 通讯作者：
    He YQ
Fine mapping and pyramiding of brown planthopper resistance genes QBph3 and QBph4 in an introgression line from wild rice O. officinalis
野生稻渐渗系中褐飞虱抗性基因 QBph3 和 QBph4 的精细定位和金字塔化
  • DOI：
    10.1007/s11032-015-0228-2
  • 发表时间：
    2015-01-01
  • 期刊：
    MOLECULAR BREEDING
  • 影响因子：
    3.1
  • 作者：
    Hu, Jie;Xiao, Cong;He, Yuqing
  • 通讯作者：
    He, Yuqing

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其他文献

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    何予卿
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  • 发表时间：
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  • 期刊：
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  • 影响因子：
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  • 作者：
    何予卿
  • 通讯作者：
    何予卿
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  • DOI：
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  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    分子植物育种
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    何予卿;钟明;罗利军;王令强
  • 通讯作者：
    王令强
Identification of quantitative trait loci for grain size and the contributions of major grain-size QTLs to grain weight in rice
水稻粒级数量性状位点鉴定及主要粒级QTL对粒重的贡献
  • DOI：
    10.1007/s11032-012-9802-z
  • 发表时间：
    2013-03
  • 期刊：
    Molecular Breeding
  • 影响因子：
    3.1
  • 作者：
    何予卿
  • 通讯作者：
    何予卿

其他文献

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AI项目解读示例

课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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