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    中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所揭示水稻與白葉枯病菌相互適應(yīng)的遺傳機(jī)制

    放大字體  縮小字體 時(shí)間:2021-06-16 11:07 來(lái)源:中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所 作者: 張帆   原文:
    核心提示:近日,中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所水稻分子設(shè)計(jì)技術(shù)與應(yīng)用創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)通過(guò)研究揭示了水稻與白葉枯病菌相互適應(yīng)的遺傳機(jī)制,為作物與其病原菌的共適應(yīng)模式和相關(guān)機(jī)制研究提供了新線索。6月2日,相關(guān)研究在The Plant Cell在線發(fā)表。
      近日,中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所水稻分子設(shè)計(jì)技術(shù)與應(yīng)用創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)通過(guò)研究揭示了水稻與白葉枯病菌相互適應(yīng)的遺傳機(jī)制,為作物與其病原菌的共適應(yīng)模式和相關(guān)機(jī)制研究提供了新線索。6月2日,相關(guān)研究在The Plant Cell在線發(fā)表。
     
      寄主植物與其病原物之間的協(xié)同進(jìn)化是一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程,涉及相互作用物種間的互惠和適應(yīng)性變化(Woolhouse et al., 2002)。在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中,作物與其許多病原物之間的關(guān)系通常表現(xiàn)為極端的“軍備競(jìng)賽”,經(jīng)典的基因?qū)蚶碚摵?ldquo;Z字形模型”為理解植物抗病基因(R基因)和病原毒力效應(yīng)蛋白之間直接或間接相互作用提供了模型。近年來(lái),研究者又提出了更具包容性的植物免疫“入侵模型”和“空間入侵模型”來(lái)解釋宿主-病原體系統(tǒng)。然而,作為作物與其病原物研究的模式系統(tǒng),水稻與白葉枯病菌在全基因組水平的互作尚缺乏研究。
     
      該團(tuán)隊(duì)采用一維和二維全基因組關(guān)聯(lián)研究方法,研究了水稻與白葉枯病病原菌相互適應(yīng)的遺傳系統(tǒng)。利用多樣性豐富的701份水稻種質(zhì)和23個(gè) Xoo 菌株的全基因組測(cè)序和表型鑒定,檢測(cè)到47個(gè)與 Xoo 毒力相關(guān)基因和41個(gè)與水稻數(shù)量抗性(QR)有關(guān)的基因組區(qū)域,并鑒定了 Xoo 毒力相關(guān)基因與水稻QR相關(guān)基因組區(qū)域之間的互作。結(jié)果發(fā)現(xiàn)水稻與 Xoo 的相互適應(yīng)過(guò)程中的特點(diǎn)是: Xoo 小種間的強(qiáng)烈分化與水稻的亞種分化相對(duì)應(yīng);水稻/ Xoo 群體的抗性/毒力均有增強(qiáng)趨勢(shì);水稻QR基因和 Xoo 毒力基因大多具有豐富的遺傳多樣性;水稻QR基因與 Xoo 毒力基因在全基因組范圍內(nèi)呈現(xiàn)出多對(duì)多的遺傳互作。這些結(jié)果為作物與其病原菌的共適應(yīng)模式和相關(guān)機(jī)制研究提供了新線索。
      作科所張帆副研究員、胡智強(qiáng)博士和已畢業(yè)博士研究生吳志超為論文共同第一作者,黎志康研究員、周永力研究員為論文通訊作者。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、蓋茨基金和中國(guó)農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程等項(xiàng)目資助。
     
      原文鏈接:https://doi.org/10.1093/plcell/koab146
    日期:2021-06-16
     
     地區(qū): 中國(guó)
     行業(yè): 糧油
     標(biāo)簽: 水稻 病原菌
     科普: 水稻 病原菌
     
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