1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）
1.小麦抗赤霉病研究进展
小麦是世界上种植面积最大的粮食作物，是人类最重要的粮食来源之一。小麦在生长过程中往往会感染各种病害，制约小麦生产。其中小麦赤霉病(fusariumheadblight,fhb)是危害小麦安全生产的重要病害之一，它是主要由禾谷镰刀菌(f.graminearium)引起的一种世界性流行真菌病害，该病发生后不仅导致小麦严重减产，降低小麦加工品质，而且被污染的病麦粒中含有单端孢霉烯类真菌毒素，人畜误食会引起中毒。小麦赤霉病常发生于温暖湿润地区，在我国以长江中下游麦区为主要流行区域，近年来由于全球气候变暖、耕作制度变更等影响，小麦赤霉病有加重趋势，逐渐向黄淮麦区、北方麦区等扩展。根据2000年之后赤霉病在中国发病情况统计显示，发病面积明显扩大，大流行频率不断增加，有9个年份的发生面积超过3.3106公顷，特别是在2012年的赤霉病大流行中，山东、河南、江苏苏中等我国小麦主产区发病严重，全国发病面积达1.0107公顷，给国家粮食生产造成巨大损失（程顺和,2012）。为了保障国家的粮食安全生产，有效控制小麦赤霉病的发生迫在眉睫。
选育和种植抗病品种是控制病害发生最经济、环保和有效的途径。中国自20世纪40年代初开始小麦赤霉病抗性改良工作，迄今为止育成一批抗性较好的小麦品种，如国际上公认的最好的小麦赤霉病抗源苏麦3号及其衍生品种宁7840等。选用综合丰产性好、赤霉病轻的亲本进行配组，程顺和等育成了中抗赤霉病小麦品种扬麦158，实现大面积丰产性和抗赤性育种的统一，改变了长江中下游抗赤霉病育种的面貌。对于赤霉病大流行年份，抗病品种是进行药剂防治的基础，如中抗品种，经过药剂防治后，可以大大降低病害程度，有效控制病害发生；而对于感病品种，即使进行药剂防治也不能控制病害发生（杨荣明等，2010）。因此提高小麦品种抗病性也是控制赤霉病大爆发的前提。
2. 研究的基本内容和问题
1 研究目标 本研究以望水白（Fhb1 ）及其感赤霉病突变体（Fhb1-）为材料，利用转录组研究技术，高通量筛选受赤霉菌诱导、定位于3BSFL0.78-0.87、在突变体中缺失、且具有抗病结构域或防卫反应相关基因进行筛选与表达分析，为Fhb1位点关键抗赤霉病相关基因的发掘提供依据。
2 研究内容 筛选位于3B染色体短臂FL0.78-0.87、在突变体NAUH117缺失、受赤霉菌诱导上调表达、且具有抗病结构域或抗性防卫反应相关基因，并进行表达特征分析：分析和比较候选基因受赤霉菌诱导后表达特征，推测它们与赤霉病抗性的关系。3 拟解决的关键科学问题：发掘Fhb1位点的关键抗赤霉病基因。尽管前人在抗赤霉病QTLs定位方面做了大量的工作，到目前为止没有一个抗赤霉病主效QTLs被克隆获得。本研究以抗赤霉病地方品种望水白及其Fhb1缺失的感赤霉病突变体为实验材料，分析和比较它们受赤霉病菌诱导的基因表达谱差异，筛选位于3B染色体短臂、在突变体NAUH117缺失、受赤霉菌诱导上调表达、且具有抗病结构域或抗性防卫反应相关基因进行转基因功能验证，发掘Fhb1位点的关键抗赤霉病基因。
3. 研究的方法与方案
1.实验方案与研究方法
1.1 fhb1位点的关键抗赤霉病候选基因筛选 以望水白（fhb1 ）及其感赤霉病突变体（fhb1-）为研究材料，利用基于高通量测序的基因表达谱研究技术，分析和比较野生型和突变体经赤霉菌侵染后的基因表达谱差异，筛选在望水白中在接种赤霉菌前或后任意一个时期能检测表达的基因，而这些基因在突变体中无论是否接种都不能检测表达，对其中的差异表达基因进行qrt-pcr验证和染色体物理定位，挑选受赤霉菌诱导上调表达，定位于3bsfl0.78-0.87同时在突变体缺失、且具有抗病结构类似物或抗病防卫反应基因进行后续的克隆研究。
1.2基因表达特征分析样品准备：在小麦始花期，在不同抗感小麦背景中，利用单花滴注接种法接种小麦穗部，对接种前和接种后不同时期穗组织进行取样并提取rna，利用qrt-pcr技术在以上的抗感小麦品种中分析和比较候选基因受赤霉菌诱导后表达特征，推测它们与赤霉病抗性的关系。
4. 研究创新点
1.研究材料独特 创制抗赤霉病小麦品种感病突变体，有助于小麦抗赤霉病功能基因组学的研究。
本项目所使用的突变体经鉴定为望水白受快中子辐射发生染色体结构重排，导致位于3bs上的抗赤霉病主效位点fhb1缺失，使其感病性提高，这对于研究fhb1具有重要的利用价值。
2.在筛选基因的策略上有创新 基于传统经典遗传学或图位克隆手段是获得目的基因常用的方法，但小麦抗赤霉病机制十分复杂，在基因组水平研究非常困难，目前没有一个主效基因被克隆。
5. 研究计划与进展
计划：
2014年9月-2015年1月根据转录组数据筛选出可能的抗赤霉病基因
2015年1月-2015年3月完成表达特征分析
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