近日，山東省農(nóng)業(yè)科學院作物所小麥遺傳育種創(chuàng)新團隊聯(lián)合多個研究團隊在美國科學院院報（PNAS）（JCR和中科院一區(qū)TOP，IF=12.779）上共同發(fā)表了題為Wheat Ym2 is oriented from Aegilops sharonensisand confers resistance to soil-borne Wheat yellow mosaic virus infection to the roots的研究論文。該研究首次圖位克隆了小麥黃花葉病毒(WYMV)的顯性抗病基因Ym2、驗證了其功能并解析了其進化來源。

 

　　WYMV是小麥最主要的土傳病毒病害之一，發(fā)病可造成葉片發(fā)黃、春季生長遲緩、分蘗數(shù)降低等癥狀，不僅嚴重影響小麥產(chǎn)量還影響其品質(zhì)，發(fā)病嚴重時易導(dǎo)致減產(chǎn)70%-80%。受載體禾谷多黏菌的保護，該病一經(jīng)感染可數(shù)十年存在于感病土壤中，嚴重危害小麥生產(chǎn)，化學藥劑很難清除且易造成環(huán)境污染。目前，控制該病害最有效的措施是培育和種植抗病品種，但能用于該病害抗病育種的主效抗病基因非常稀少。

 

　　該研究用圖位克隆的方法克隆了位于小麥3BS染色體上抗WYMV主效基因Ym2，并通過轉(zhuǎn)基因功能互補實驗、細菌人工染色體（BAC）文庫構(gòu)建及測序、RNA原位雜交、酶聯(lián)免疫吸附劑測定等方法對其進行了驗證。同時，通過進化分析方法證實了該基因來源于小麥的近源植物沙融山羊草。通過自然發(fā)病及人工接種病毒的方法，確定該基因在小麥根中發(fā)揮功能，即可在源頭上發(fā)揮抗病作用。通過雜交回交方法將該基因轉(zhuǎn)入感病小麥品種，不僅提高了其抗病性，在發(fā)病麥區(qū)還能提高20%-50%產(chǎn)量，因此，該基因具有重要的生產(chǎn)應(yīng)用價值。

 

　　日本國家農(nóng)業(yè)和食品研究組織興平三科博士為論文第一作者，劉成研究員和小松田隆夫研究員為通訊作者，我院作物所徐文競博士、中國科學院陳國雄研究員和來自日本、法國和澳大利亞等國家的科研人員參與了該工作。該研究得到了院創(chuàng)新工程和泰山學者工程等項目資助。（撰寫：徐文競  核稿：陳瑩）

 

　　原文鏈接： www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2214968120