麦类植物LysM类基因家族的鉴定以及表达特征分析开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

（1）小麦是我国重要的粮食作物，而小麦白粉病是危害我国小麦产量的重要真菌病害，针对我国小麦白粉病频发的问题，选育抗病品种是一项重要的措施。

小麦是我国重要的粮食作物，也是世界上广泛种植的粮食作物。全世界约有35%的人将小麦作为主食，2017年小麦年产量达7.45亿吨，占世界粮食总产量的1/3。而在我国，70年代以来，随着优良品种的推广和栽培技术的进步，小麦产量连续增长，2018年国家统计局最新数据显示小麦产量已达12835万吨。伴随着小麦产量的提高，小麦白粉病所造成的危害更不容忽视，严重威胁我国农业的发展^[1]。

白粉病是小麦重要病害之一，一般可导致产量损失5-10％，严重时甚至超过30％。近几十年来，随着由于矮杆、半矮杆品种的广泛推广、全球气候变化、轮作方式改变和病原菌进化，白粉病对小麦生产威胁日益严重。从20世纪70年代末，小麦白粉病已成为中国小麦生产重要病害，近几年白粉病发病面积的一直保持在6-8万公顷^[2]。由于小麦白粉菌生理小种变异频繁，加之利用的抗源贫乏，大多数抗白粉病品种难以保持较好的抗性^[3]，因此发掘新的抗病基因，培育新的抗病品种迫在眉睫。

2. 研究的基本内容和问题

研究目标

在植物的先天免疫机制中，lysm类型模式识别受体在识别chitin引发的免疫反应中发挥着至关重要的作用。目前已在水稻和拟南芥中取得进展，但在麦类植物中的几丁质受体的研究相对缓慢。簇毛麦是小麦近源物种，是小麦育种中重要的三级基因库，具有抗病、抗逆等优异性状，但是人们对于簇毛麦中lysm类型基因的研究还从未开展过。本研究旨在通过对于lysm类基因的分析以及通过已有簇毛麦序列数据分析，研究lysm类基因在簇毛麦中的数量与染色体定位情况，最终推测出在抗病过程中可能发挥作用的基因，并结合lysm类基因表达模式分析、亚细胞定位分析等实验以期对将来用于小麦广谱抗病分子育种工作提供理论依据。

研究内容

3. 研究的方法与方案

研究方法

1、采用mega4.0以neighbor-joining法构建系统发育树构建除小麦外其他植物的lysm基因系统进化树

2、利用qpcr技术分析在生物胁迫或非生物胁迫条件下簇毛麦lysm基因的表达模式

4. 研究创新点

特色或创新之处

本研究抛弃了传统的图位克隆发掘抗病基因的方法，而是以小麦近源物种簇毛麦为切入点，从PTI层面对其LYSM类型模式识别受体进行发掘并研究，试图通过这种方式揭示病原真菌致病及其与植物防御之间复杂的联系，从而为小麦抗病育种提供理论及应用基础。

5. 研究计划与进展

研究计划

2018.11-2019.2

1、构建除小麦外其他植物的lysm基因系统进化树