1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）
近年来我国的条锈病大流行越来越频繁，而我国缺乏有效的抗源。加强小麦条锈病的抗病研究，有效防治小麦条锈病大面积流行刻不容缓。小麦-簇毛麦易位系6VS/6AL的1B染色体上携带来自四倍体圆锥小麦γ-80的抗条锈病基因Yr26。对6VS/6AL易位系连续7年的条锈病抗性鉴定结果表明，Yr26全生育期高抗条锈病，尤其是对抗源较缺乏的CYR29、CYR31、CYR32等强毒流行小种抗性强。Yr26已作为我国当前主要抗源，广泛应用于气候条件适合小麦条锈菌流行及周年循环的甘肃陇南一带越夏区，及成都平原、陕南、鄂西北和豫南，对控制这些地区的条锈病大流行起了关键作用。Yr26有望成为继Yr9和繁六之后的又一个持久抗条锈病基因。利用传统育种方法培育携带Yr26抗病基因的新品种耗时长，如果将抗病基因或者抗病相关基因克隆出来，利用基因工程是提高抗病品种培育效率的一个有效手段。
根据基因-基因理论，抗病基因的长期、大面积使用，可对病原菌小种造成定向选择，有毒小种进化出了新的效应因子，不被原有抗病基因识别，抗病基因介导的抗病信号途径不启动，一系列防卫反应不工作，从而导致了病原菌与寄主的亲和反应。这是抗病基因和病原菌进化的必然规律。抗病信号途径中的重要参与基因与病原菌效应因子不互作，往往不成为病原菌攻克的靶点。一旦抗病基因被克服，利用其它方法启动其介导的抗病信号传导途径，也一样能达到抵抗病害的目的。虽然目前尚未发现生产上有针对Yr26的有毒小种，但是为了让Yr26介导的抗性在生产上发挥持久作用，有必要对Yr26基因介导的抗病信号传导途径中的重要相关基因进行克隆研究，来应对生产上有效抗病基因缺乏的现状。应用重要抗病相关基因有两个优点：1、抗病相关基因特别是信号传导上游基因，其介导的抗性水平类似或接近抗病基因的抗性水平，但是这些基因往往不具有与病原菌效应因子直接互作的结构，不易被新毒性小种所识别，抗病性不易被克服，有利于形成持久抗性。2、一个抗病基因启动的下游重要信号传导基因有很多，要启动同一个抗病基因的信号传导途径，可采用不同的信号传导途径基因，有利于创造多系品种，降低病原菌小种的选择压力。
利用病毒诱导基因沉默（Virus Induced Gene Silencing，VIGS）来研究基因的功能是近几年发展起来的一种新方法。其原理为：当插入与植物基因具同源性的基因序列的病毒载体侵染小麦后，植株可以识别病毒携带的序列并进行专化性降解，使得与插入片段具同源性的内源基因转录的RNA也会相应地受到降解，从而导致内源基因转录后沉默。VIGS省时、省力，适合大规模基因功能的鉴定研究。本项目的前期研究已在小麦中建立了成熟的基因枪转化和基于大麦条花叶病毒（BSMV）介导的VIGS体系，为本项目的实施提供了较好基础。本项目拟将基因枪转化法和VIGS方法相结合，首先对克隆得到的相关基因进行基于VIGS技术的抗病反应途径鉴定研究，进而再进一步行实施基于基因枪转化法的抗病性鉴定研究，实现对Yr26候选基因及相关抗病参与基因的全面鉴定。
2. 研究的基本内容和问题
研究目标：
筛选抗条锈病抗病相关基因2-3个，并初步解析其抗病机制，为条锈病抗病育种服务。
研究内容：
3. 研究的方法与方案
研究方法：
(1)利用生物信息学筛选拟克隆基因
筛选出92R137-12 vs 92R137-0、92R137-12 vs扬麦158-12、Y263-12 vs Y263-0、Y263-12 vs扬麦158-12中都检测到的与抗病相关的信号传导因子和转录因子、92R137-36 VS 92R137-0、92R137-36 VS 扬麦158-36、Y263-36 VS Y263-0、Y263-36 VS 扬麦158-12中都检测到的与抗病相关的信号传导因子和转录因子，尽可能选择位于抗病信号传导上游的基因进行后续功能分析。
4. 研究创新点
本项目把基于基因芯片的基因高通量筛选与基于病毒诱导基因沉默的高通量基因功能验证方法相结合，提高重要抗病相关基因的筛选效率，为进一步利用转基因功能验证和抗病育种打下基础。VIGS技术与传统的基因功能分析方法相比，具有以下优点：快速，可避免植物转化和插入突变，克服了功能重复，可以在不同遗传背景下起作用，允许迅速比较物种间基因的功能。
5. 研究计划与进展
2013年6月2013年8月
15个抗病相关基因的VIGS载体构建，
2013年1月2014年2月
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