东南网(2018-01-09):农林大教授团队发现小麦白粉病抗性新基因


 来源: 福建农林大学(新版)  发布时间: 2018-01-09  作者: 通讯员 艾知昊  创建部门: 福建农林大学(新版)  
 

近日,《New Phytologist》在线发表了以福建农林大学闽台作物有害生物生态防控国家重点实验室、中国科学院遗传与发育生物学研究所植物细胞与染色体工程国家重点实验室唐定中教授为通讯作者的题为“The NB-LRR gene Pm60 confers powdery mildew resistance in wheat”的研究论文,该研究鉴定和克隆了小麦白粉病抗性新基因Pm60。

在植物学领域,白粉病是小麦生产中最常见的病害之一,但由于小麦基因组较为复杂,到目前为止,从中克隆出的白粉病抗性基因少之又少。乌拉尔图小麦(Triticum urartu)是小麦A基因组的祖先,且是白粉病抗性基因的重要来源。该团队利用已测序的乌拉尔图小麦登录号和标准图位克隆设计的分子标记,一个白粉病抗性基因座被定位到一个356 kb区域,科研人员发现该区域包含两个蛋白质编码基因,其编码的蛋白质包含核苷酸结合(NB)结构域和富含亮氨酸重复(LRR)结构域(称为NB-LRR类R蛋白)。

病毒诱导的基因沉默(VIGS)与单细胞瞬时表达和稳定转化实验表明,将其中一个基因赋予小麦对白粉病的抗性,命名为Pm60。在烟草叶片中过表达全长Pm60及两个等位基因变体,可诱导超敏性细胞死亡反应,但仅表达卷曲螺旋结构域不足以诱导超敏反应。而酵母双杂交、双分子荧光互补和荧光素酶互补成像检测表明,Pm60蛋白与其相邻的含NB结构域蛋白质存在相互作用,且它们在功能上可能存在相关性。

唐定中教授团队本次实现的小麦白粉病抗性新基因的鉴定和克隆将为小麦抗病育种提供重要的基因资源,也为农林大科研人员在此领域的探索之路再铸丰碑。

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