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以寄主植物抗病机理及利用、病菌毒性变异和病害大区控制为研究重点，以小麦条锈病、赤霉病、全蚀病等重要病害为主攻对象，围绕病害可持续控制的应用基础和防治关键技术，从群体、个体、组织、细胞和分子生物学等方面开展了系统研究，取得了以下重要进展：①首次建立了小麦条锈病菌的基因组文库，筛选到条锈菌专化性分子标记；明确了毒性多态性与遗传多态性之间的关系；建立了化学诱变、紫外诱变、人工外源DNA插入获得条锈菌毒性突变和克隆致病基因的体系；利用DNA分子遗传标记体系，揭示了条锈菌在我国不同小麦种植区间的菌源传播关系，并首次获得了“基因漂移”的直接证据。本项研究结果的有关论文在国际上发表后，引起了同行关注，被国际重要学术刊物《Science》论文引用（Brown等，2002）。②通过构建小麦与条锈菌互作的抑制差减杂交（SSH）文库和cDNA文库，建立了解析小麦－条锈菌互作关系分子机理的研究平台，目前已分离到一批病菌生长发育与致病基因以及小麦抗病性相关基因，其基因功能验证正在进行之中。③系统揭示了小麦抗条锈病的细胞学机理。发现抗病品种被病菌侵染后可迅速地从形态结构和生理生化方面产生防卫反应，通过乳突、胞壁沉积物的形成，细胞壁的修饰及水解酶类的增长等来协同抵御病菌在寄主体内的扩展。④系统分析了我国主要抗源品种抗条锈性的遗传规律，挖掘出野生外源抗病基因资源，丰富了小麦抗条锈基因库。先后建立了小麦贵农22号、小偃6号以及华山新麦草抗条锈基因的分子标记，为抗病育种提供了分子辅助育种标记，并为进一步进行抗病基因克隆提供了材料；应用染色体工程将簇毛麦、中间偃麦草、黑麦、山羊草和野生二粒小麦的抗条锈病基因导入到普通小麦农艺亲本中，获得了抗条锈病的亲本材料，对抗病育种具重要的利用价值。⑤揭示了小麦赤霉菌在小麦穗部的侵染过程，较完整地提出了小麦赤霉菌在小麦穗部的侵染模式；成功地建立了小麦赤霉菌毒素的体内免疫细胞化学定位方法，明确了寄主细胞的病变与病菌扩展和毒素分布的时空关系,阐明了赤霉菌毒素在致病中的作用。以上这些研究结果在本领域重要国际学术刊物上发表后，在国际上受到同行专家的广泛关注和引用。在美国著名植物病理学专家Leonard和Bushnell教授2003年出版的《Fusarium
Head Blight of Wheat and Barley》一书中，引用上述研究结果多达26处。 |
