水稻(Oryza sativa L.)是世界上最重要的粮食作物之一,我国一半以上人口以稻米为主食。每年病虫害造成水稻的减产,给粮食生产造成了巨大的经济损失。由于植物进化赋予每种作物的遗传基础是有限的,使得水稻多抗、高产、优质育种长期处于徘徊状态。基因资源的缺乏已成为水稻育种进一步发展的限制因子和狭窄瓶颈。而作物品种改良要有所突破,就必须扩大基因库,最佳途径之一是将异源植物的优良基因转移到农作物包括水稻中来。菰[Zizania lattfolia (Griseb.)](n=17)为须根性多年生沼泽植物,广泛分布于亚洲东部的池塘、沼泽中。它具有水稻栽培品种所需要的多种优良性状:如不感稻瘟病、纹枯病和白叶枯病;茎秆粗壮、分蘖力强,耐低温和深水,灌浆成熟快;籽粒品质好,生物产量高等。植物抗病基因的研究一直以来是植物分子生物学研究领域的热点之一,迄今已经从不同的宿主中分离了50多个抗病基因,抗病基因在结构上的保守性为我们提供了利用R基因同源序列克隆新的抗病基因的可能途径。对菰的遗传与育种研究尚处于初步阶段,因此为了加快菰基因组的研究,本研究以菰NBS-LRR类抗病基因同源序列FZ14(GenBank登录号:DQ239432)为模板设计特异性引物FZ14P1/P2 ,通过克隆池PCR (pooled PCR)法经分级筛选,从菰基因组TAC(Transformation-competent artificial chromosome)文库中获得1个阳性克隆(ZR1),序列分析比对证实,该阳性克隆为含有菰抗病基因同源序列FZ14的抗病基因候选克隆,其插入片段具有植物NBS-LRR类型抗性基因中的P-loop (kinase 1a )、kinase 2、kinase 3a和GLPL等保守基序,可能为抗性基因的部分序列。ZR1通过农杆菌介导转化水稻品种日本晴,获得36个对白叶枯病菌PXO71具有明显抗性的独立转化子。抗性结果表明,菰ZR1克隆插入片段中可能含有一个完整的白叶枯病抗性基因。目前,ZR1全长序列结构分析、转基因后代的遗传和抗性评价正在进行当中。