张增艳：发现抗小麦条锈病新基因

　　

生物通综合：科学时报消息，经过4年多的研究，中国农业科学院作物科学研究所的一个课题组人工合成了小麦新种质CI108，发现其含有一个抗条锈病新基因YrC108，并利用分子标记对该基因进行了染色体定位。该成果不仅为抗条锈病小麦育种提供了新抗源，而且为高效分子育种提供了选择标记。

 

这篇名为《硬粒小麦—粗山羊草人工合成小麦CI108抗条锈病新基因的鉴定、基因推导与分子标记定位》的论文发表在《作物学报》2007年第7期。课题经费由国家“863”计划项目、“973”计划项目资助。

 

小麦条锈病是我国小麦生产上的重要病害，上世纪50年代至90年代曾几次在我国大面积暴发，引起小麦大面积减产。它是一种真菌病害，病菌的孢子就相当于植物的种子一样，从发病的基地（即菌原地）通过气流传播到新的发生区域。在适合的气候条件下，其孢子萌发，侵入小麦，经过5到7天的潜伏期后，小麦叶片像生锈一样，直至枯黄。这种病害暴发性强、流行快、发生范围广、危害性大。特别是在我国，它的发生范围较广，损失比较严重。

 

课题组成员张增艳研究员解释说，选育和推广抗病小麦品种是防治小麦条锈病最为经济、有效和环保的途径。但是，条锈病菌专化性强、变异快，致使以往利用的大多数主效抗锈基因都相继失效。

 

此前，仅有少数几个基因还对我国条锈病菌新的流行小种条中31、32号表现免疫或高度抗性。因此，引进、筛选、鉴定和利用新的抗条锈病基因，对延缓病源生理小种变异进程、培育持久抗病小麦新品种非常重要。

 

 该课题组与中国农科院植物保护研究所研究员徐世昌课题组合作，对引自国际玉米小麦改良中心的硬粒小麦—粗山羊草人工合成小麦种质进行抗病性鉴定，筛选出高抗我国流行的小麦条锈病生理小种CY28～CY32和水源11-致病型4的新种质CI108。

 

 同时，研究人员发现，新种质CI108的条锈病抗性受细胞核内1个显性基因控制，该课题组通过基因推导、系谱分析和分子标记检测表明，CI108携带一个抗条锈病新基因，暂命名为YrC108。该课题组对筛选到的抗条锈病新基因YrC108进行染色体定位，将其定位在3D染色体上，并找到与其紧密连锁的SSR（简单序列重复）标记。这对进行分子标记辅助培育抗条锈病小麦新品种有重要意义。

 

 高抗我国小麦条锈菌优势小种的硬粒小麦—粗山羊草人工合成小麦新种质CI108及其抗条锈病新基因的发现，为小麦抗条锈病育种提供了新抗源，对拓宽小麦品种抗性遗传多样性、增加抗病品种使用寿命有重要意义。

 

 张增艳简介

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张增艳，女，博士,研究员，“中国农业科学院首批杰出人才”,博士生导师。1980年9月至 1984年7月，在河北大学生物系生物化学与微生物专业学习,获理学学士学位，1986年9年至1989年6月，在湖南农业大学学习,获农学硕士学位，1995年9月至1998年7月，在中国农业科学院研究生院和作物育种栽培研究所学习,获得作物遗传专业博士学位,1998年12月至2001年6月，中国农业大学博士后(在职), 2003年3月至2004年2月，德国马普研究所博士后。1984年7月至1986年9月,1989年7月至1995年8月，在河北微生物研究所工作,1998.7至今在中国农业科学院作物育种栽培研究所工作。

承担课题：

“九五”期间，主持了国家转基因植物研究与产业化专项课题“小麦黄矮病抗性基因的分离克隆”、国家“863”计划“小麦重要农艺性状功能基因组学研究”的子课题、北京市自然科学基金“小麦抗白粉病新基因分子标记和抗病基因累加的研究”、国家博士后基金“小麦中源于无芒4抗黄矮病基因的分子标记及辅助育种”，参加了国家“863”“兼抗黄矮病、白粉病优质小麦的分子标记辅助育种技术”，“小麦抗黄矮病生物技术育种”、“应用染色体显微加工技术构建小麦染色体DNA文库的研究”等项目、“973”项目“农作物核心种质构建、重要新基因的发掘和有效利用研究”、国家自然科学基金重点项目“小麦品质改良的应用基础研究”、国家自然科学基金项目“应用分子生物技术定位小麦的外源抗黄矮病基因”。

“十五”期间，主持国家“863”计划“小麦重要农艺性状功能基因组学研究”的课题、国家转基因植物研究与产业化专项课题“小麦黄矮病抗性基因的分离克隆”、国家“863”重大项目“小麦分子育种技术研究与优质、双抗新品种的选育”和“分子标记辅助选育优质、抗病、高产小麦”等，参加国家“863”计划、农业部“948”项目、国家自然科学基金项目“利用cDNA-AFLP技术研究小麦耐盐突变体盐胁迫下特异基因表达”等研究。

主要研究成果与业绩：

选育出抗黄矮病、白粉病及兼抗黄矮病、白粉病、优质小麦和高产小麦新种质，从分子、染色体水平确证一批抗性易位系、代换系、附加系，定位、命名了抗黄矮病基因Bdv2 ，筛选、建立了抗黄矮病、白粉病基因的分子标记、并应用于分子标记辅助育种，克隆了中间偃麦草、ST基因组特异序列，分离到抗黄矮病相关的基因片段6个、候选基因组TAC 克隆2个和小麦应答蚜虫基因片段6个。获北京市科技进步三等奖（第六完成人）,为2项国家发明专利“抗小麦黄矮病毒病小麦新种质选育方法”-ZL96 1 14373.8和ZL96 1 14375.4的主要发明人之一。申报国家发明专利5项。荣获复旦大学谈家桢生命科学基金九源奖学金、庄巧生院士奖励基金、第五届北京青年优秀科技论文一等奖、第六届北京青年优秀科技论文一等奖和中国农业科学院第五届青年优秀学术论文一等奖。在国际基因数据库GenBank注册了2个全CDNA序列、3个基因片段和3个中间偃麦草特异序列，均获得登陆号。在国内外学术刊物和会议上发表学术论文50篇，其中第1作者32篇，SCI收录6篇。指导培养硕士研究生6名，联合培养博士研究生3名。