近日，北京市農(nóng)林科學(xué)院玉米DNA指紋及分子育種北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室分子育種團(tuán)隊(duì)在國(guó)際主流期刊Frontiers in Plant Science上發(fā)表題為“Identification forbid Fine Mapping of RppM, a Southern Corn Rust Resistance Gene in Maize”的研究論文，精細(xì)定位了一個(gè)對(duì)玉米南方銹病高抗的主效基因RppM。
玉米南方銹病是由多堆柄銹菌（Puccinia polysora Underw.）引起的一種危害極大的氣傳性真菌病害，發(fā)病范圍廣。該病害爆發(fā)可導(dǎo)致減產(chǎn)20～30%，嚴(yán)重可高達(dá)80%以上。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外在南方銹病方面開展了不少研究工作，包括組織病理學(xué)、基因定位及抗性相關(guān)基因功能分析等。但尚未有南方銹病抗性基因被克隆的報(bào)道。
京2416是院玉米中心創(chuàng)制的黃改群骨干自交系，具有熟期早、脫水快、耐干旱、抗高溫、株型緊湊、葉色濃綠、適宜性廣、散粉性好、自身產(chǎn)量及配合力高等多方面優(yōu)點(diǎn)。該研究以京2416為輪回親本，經(jīng)過多代回交、自交及抗性鑒定，得到了一個(gè)抗病近等基因系抗銹京2416（京2416K）。以京2416與京2416K構(gòu)建F2群體進(jìn)行遺傳分析，表明抗性基因RppM為單顯性核基因控制。利用BSA分析和遺傳連鎖作圖將RppM定位于10號(hào)染色體短臂110kb區(qū)間內(nèi)。
圖1京2416與京2416K對(duì)南方銹病的表現(xiàn)及RppM的精細(xì)定位
在此候選區(qū)間內(nèi)有8個(gè)ORFs，其中Zm00001d023265和Zm00001d023267功能預(yù)測(cè)編碼假定的CC-NBS-LRR蛋白，且在抗、感親本中存在序列及表達(dá)量的差異，極有可能為RppM的候選基因。該研究為RppM基因克隆奠定了基礎(chǔ)，對(duì)揭示南方銹病抗性遺傳機(jī)制具有重要的理論價(jià)值。同時(shí)，為抗性育種提供可利用的基因資源，對(duì)培育高抗玉米新品種具有重要意義。
圖2候選基因的編碼序列及表達(dá)量在雙親中的差異
王帥博士為論文第一作者，趙久然研究員和宋偉研究員為共同通訊作者。該研究得到了北京學(xué)者計(jì)劃、院創(chuàng)新能力建設(shè)專項(xiàng)的支持。
原文鏈接：https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2020.01057/full
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