翟文学 研究员

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翟文学 研究员

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个人简介
翟文学 男,博士,研究员,博士生导师。

  1984年中国科技大学学士,1999年获中国科学院遗传研究所博士学位。
  翟文学博士领导的创新研究组主要研究方向是水稻重要农艺性状基因的克隆和分子育种。

主要研究内容
  1.水稻抗白叶枯病基因Xa4的图位克隆
  抗白叶枯病基因Xa-4是我国水稻生产上利用的最主要的抗源之一,曾为控制白叶枯病的流行发挥了巨大作用。该抗性基因对我国白叶枯病多数病原型具有全生育期抗性,同其它抗白叶枯病基因构成的基因累加系在抗谱和抗性反应上均明显强于单个基因亲本的抗性之和。因此,克隆Xa-4基因不仅可以帮助我们理解水稻抗白叶枯病的分子机理,而且对通过基因工程与已经克隆的Xa-21和Xa-1结合,培育抗病基因的累加品种具有重要意义。为了通过图位克隆战略克隆Xa-4基因,构建了该基因的精细遗传图和物理图谱,将Xa4界定于标记56M22F 和 26D24R之间 90kb的区域。从该区域发现了具有NBS-LRR结构的抗性基因同源拷贝,作为候选基因进行进一步研究。本工作获国家973重大基础研究项目资助。

  2.水稻隐性抗白叶枯病基因的克隆
  植物抗病的早期研究建立了著名的“基因对基因”学说。该模式简明地描述了多种植物-病原菌作用的关系。它奠定了克隆病原菌无毒基因和植物抗病基因的理论基础。近年来,已经克隆了几十个植物显性抗病基因,对这些已克隆基因的深入研究,证实和发展了基因对基因学说。然而,基因对基因学说不能清楚地解释所有的植物抗病类型,特别是植物中存在的大量的隐性基因的抗病类型。水稻中已经鉴定了多个隐性抗白叶枯病基因,xa5和xa13是其中具有重要育种价值的基因。研究组利用图位克隆法和候选基因法相结合来分离这两个基因。目前已对目标基因进行了精细定位,将从定位区间筛选候选基因进行功能互补实验。隐性抗病基因的研究将有助于植物抗病机制的全面理解。

  3.利用克隆的Xa21基因培育抗白叶枯病杂交稻
  控制白叶枯病最经济最有效的方法是将抗性基因渗入水稻栽培品种。抗病基因的克隆,特别是广谱抗白叶枯病基因Xa21的克隆,开辟了通过转化改良水稻对白叶枯病的抗性的新领域。利用农杆菌介导的转化系统,成功地将克隆的Xa21基因转入我国8个水稻品种,并配制出转基因杂交稻。田间试验显示转基因杂交稻不仅对白叶枯病的高度抗性和广谱抗性,而且保留了原来的优良性状和杂种优势。进一步地将培育无选择标记的安全的转Xa21抗白叶枯病杂交稻。本工作获国家转基因产业化项目资助。

KEY PUBLICATIONS
1. Zhai WX, Wang WM, Zhou YL, Li XB, Zheng XW, Zhang Q, Wang GL, Zhu LH. Breeding bacterial blight resistanct hybrid rice with the cloned bacterial resistance gene Xa21.Molecular Breeding, 2002, 8(4):285-293

2. Zheng Xianwu,Zhai Wenxue,Li Xiaobing,Wang Wenjun,Xu Jichen,Liu Guozhen, Zhu Lihuang,Studies of NBS-LRR Resistance Gene Homologues in Rice,SCIENCE IN CHINA (Series C), 2001, 44(3): 253-262

3. Wang WM, Zhou YL, Jiang GH, Ma BJ, Chen XW, Zhang Q, Zhu LH, Zhai WX. Fine mapping of the rice bacterial blight resistance gene Xa4 and its co-segregation marker. Chinese Science Bulletin 2000, 45(19): 1779-178

4. Zhai Wenxue, Li Xiaobing, Tian Wenzhong, Zhou Yongli, Pian Xuebiao, Cao Shouyun, Zhao XianFeng, Zhao Bin, Zhang Qi, Zhu Lihuang, Introduction of a Blight Resistance Gene, Xa21, into Chinese Rice Varieties through an Agrobacterium-mediated system, SCIENCE IN CHINA(Series C), 2000, 43 (4): 361-368

5.Junhuang Zou, Shuying Zhang,Weiping Zhang, Gang Li, Zongxiang Chen, Wenxue Zhai,  Xianfeng Zhao, Xuebiao Pan, Qi Xie, Lihuang Zhu.The rice HIGH-TILLERING DWARF1  encoding an ortholog of Arabidopsis MAX3 is required for negative regulation of the outgrowth  of axillary buds.The Plant Journal.doi:10.1111/j.1365-313X.2006.02916.x

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