水稻纹枯病是严重威胁水稻质量和产量的一种世界性水稻病害,与白叶枯病、稻瘟病一起成为我国水稻三大病害。但是关于水稻纹枯病的研究由于受到各方面因素的制约远远滞后于稻瘟病和白叶枯病的研究。本研究在水稻纹枯病菌AG1IA的全基因组序列及纹枯病抗感水稻品种被纹枯病菌侵染后转录组表达分析的基础上对纹枯病菌候选效应的基因及水稻纹枯病抗性候选基因的初步筛选和功能验证。工作的主要内容和结果如下：水稻纹枯病菌候选效应因子基因初步研究为找出纹枯病菌的效应因子(effector),重点对AG1IA全基因组序列初步预测的毒素蛋白类基因进行了功能研究,选取了四个分泌蛋白类基因进行研究,经过原核表达及功能鉴定,发现一个能诱发水稻叶片发生PCD现象的效应因子候选基因,该基因编码的蛋白与Glycosyltransferas family2(GT-2) protein具有54%的相似性,据相关文献报道GT-2基因具有effector效应,且effctor其进化速度一般比较快,为进一步确定该基因是否是有效的候选effector基因,该基因在四川稻区的群体进化进行了研究,通过其进化速率判断其是否为effector基因。经过序列比对和进化的研究,发现该基因具有进化速度较快的特点,因此初步判断为有效的候选effector基因。后续实验预期通过基因敲除、过表达验证及瞬时表达来判断该基因的具体作用特点及在细胞中的定位。水稻抗纹枯病抗性基因的初步研究特青是公认的纹枯病抗性品种,lemont是纹枯病感病品种,并且在特青/lemont组合的全部12条染色体上检测到23个抗性QTL位点并且经植物病理学家Yulijia等证实qShB9-2的基因区域表现出可测量的较大的纹枯病抗性效果。因此,本实验选用特青和lemont作为抗感对照组合,用solexa技术对侵染纹枯病菌后的水稻转录组进行测序,并进行了生物信息学分析,找到了12个位于特青/lemont23个抗性QTL区域的基因,并且有一个基因是NBS-LRR类基因,并命名为shrl-TQ,为了验证该候选基因是否为目的基因,我们根据水稻基因组序列信息设计引物,利用PCR扩增出候选基因。以期构建候选基因shr1-TQ的过量表达载体HB-shr1。干涉载体正在构建中,然后通过根癌农杆菌介导的植物转基因技术转化水稻,以期得到转基因植株。综上所述,利用基冈组对生物基冈功能的研究是一个行之有效的方法。我们从AG1IA基因组注释信息中筛选并克隆到一个纹枯病菌毒素蛋白类基因GT-2-like,成功的对该基因进行了原核表达和功能验证,并且对该基因表达的蛋白进行了纯化,得到了一个约26KD左右的蛋白。利用RNA-seq对纹枯病抗感水稻侵染转录组进行了测序和分析,得到大量表达差异基因,筛选到一个具有NBS-LRR结构的抗性基因候选基因。