中文摘要：

研究利用本课题组2005年分离出来的大豆TIR-NBS-LRR类抗病关键开关基因SR1基因为研究目标，研究内容包括第一，在序列结构抗性机制上，利用不同抗感品种获得SR1基因的序列变异，及序列结构与抗性的关系，并开发SR1的基因标记。第二，在基因表达抗性机制上，利用原核表达和Real-Time PCR技术研究基因的表达特性。第三，在网络互作抗性机制上，分离与SR1基因存在互作的EDS1等抗病途径基因，并利用酵母双杂交系统研究基因间的互作关系。最后，在基因功能抗性机制上，完成基因定位与经典抗病位点的整合；利用VIGS技术验证基因功能；利用农杆菌介导法转移到烟草和大豆感病品种中，鉴定后代抗性，验证基因功能。本研究预期可以获得基因的分子标记，分离得到相关抗病途径基因，明确抗病网络机制，获得SR1转基因植株，为进一步阐明抗病机制和抗病育种服务。

结论摘要：

本课题在2005年已有研究结果基础上，围绕大豆抗疫霉根腐病基因SR1开展比较全面的研究工作，获得了有重要学术价值的研究成果。基因结构抗性机制方面，获得了 SR1基因在绥农10号、Williams 82、Williams、合丰25、Comet、Harosoy这六个对大豆疫霉具有不同抗感性的品种上相应序列。对其内含子和外显子的结构特征进行了深入细致的注释，比较了SR1基因在DNA水平的结构区别。适用于对其基因结构进行了细致分分析。同时根据SR1基因的结构特征开发出，在抗感品种中适合鉴定SR1基因的特异引物。这对从进化角度解释SR1基因在大豆上的抗病机制具有重要作用。同时利用已有对SR1基因研究的标记信息，定位到了大豆J连锁群上，这一研究结果再进过反复验证后可以用于SR1基因辅助育种的选择。基因表达抗性机制方面，对大豆不同组织器官中的SR1表达情况进行了检测，证明SR1基因表达受疫霉根腐病菌的诱导。结果表明在接种疫霉病菌后3小时，对生真叶中SR1的表达量达到最大。这一结果表明SR1对疫霉病菌的反应十分迅速。网络互作抗性机制方面，以烟草为研究模型，证明SR1不能够与病原菌Avr基因相互作用，表明SR1基因属于RPS2类抗性基因，而不是RPS1类。采用酵母双杂交技术，证实SR1不能够和EDS1和NDR1相互作用。利用蛋白质双向电泳技术分离鉴定了10个可能与SR1存在互作，并与抗大豆疫霉根腐病相关的差异表达的蛋白点；经质谱分析确定了这些蛋白点所属的基因家族。这些结果可以为下一步深入研究SR1的功能网络提供强有力的支持。基因功能抗性机制方面，采用VIGS技术，对SR1基因进行特异性沉默，证明SR1沉默后抗大豆疫霉根腐病的大豆品种的抗性机制消失。为了更进一步获得SR1的功能信息，对非抗性品种进行了转基因验证。对感病品种绥农10号进行SR1转基因验证表明，在T0、T1、T2代时，转基因植株对大豆疫霉根腐病菌都有明显的抗性。获得的转基因植株，为后续SR1基因生化功能的研究提供了有力佐证。经过本国家自然基金的资助，以上的研究结果是对大豆抗疫霉根腐病的一个比较重要的突破。这些结果不仅可以对SR1抗大豆疫霉根腐病的抗病机制深入研究提供有力依据，也是指导大豆疫霉根腐病育种的重要理论依据。