Plant J | 上海交通大学蔡润研究组鉴定发现一个新的黄瓜白粉病主效抗性基因
2024/1/9 16:47:25 阅读:85 发布者:
黄瓜(Cucumis sativus L.)白粉病俗称白毛病,是危害瓜类作物最为严重的一种真菌性病害,由瓜白粉菌和瓜单囊壳白粉菌侵染所致。白粉病菌主要通过空气传播,在植物的叶片、茎、花和果实上形成白色的粉末状物质,导致植株的光合作用受到严重影响,从而使黄瓜的生长受到抑制。由于其广泛的发生和严重的危害,白粉病防控和抗性已成为农业生产中的一个主要问题。
2023年12月4日,The Plant Journal 在线发表了上海交通大学农业与生物学院黄瓜分子育种团队蔡润研究组题为“CsPM5.2, a phosphate transporter protein-like gene, promotes powdery mildew resistance in cucumber”的研究论文,该研究鉴定到一个黄瓜白粉病主效抗性位点PM5.2,为解析白粉病抗性机制提供了帮助,并为培育抗性黄瓜品种提供了策略。
通过利用分子标记辅助选择(MAS,marker-assisted selection)这项技术,有研究提供证据表明黄瓜白粉病抗性受多个数量性状位点(QTL)的调控,但目前只有隐性抗病基因CsMLO1被成功克隆并进行了功能验证(Berg et al., 2015; Nie, He, et al., 2015; Nie, Wang, et al., 2015)。
本研究对黄瓜C-8-6(抗性,Csmlo1/Csmlo1基因型)和9930(易感,Csmo1/Csmo1基因型)进行了群体分离分析(BSA)和QTL定位,发现一个主效位点PM5.2与白粉病抗性相关。利用回交群体的精细定位筛选到候选基因Csa5M471600,并通过图位克隆、自然变异鉴定和转基因互补,证实Cs5M471600为白粉病抗性基因,并被命名为CsPM5.2。CsPM5.2编码一个类磷酸盐转运蛋白PHO1;H3,其表达虽普遍存在,但同样受白粉病菌的诱导。转录组分析表明,水杨酸(SA)途径可能在CsPM5.2介导的白粉病抗性中起重要作用。
图1. C-8-6和9930分别接种白粉病菌P. xanthii后的1、3、6、12、24和168小时
图2. 黄瓜转基因植株表型分析
上海交通大学农业与生物学院王刚副教授和长聘教授蔡润为论文共同通讯作者,孙敬贤为本文第一作者。该研究得到了国家自然科学基金、上海市农业应用技术发展计划项目的资助。
原文链接:https://doi.org/10.1111/tpj.16576
转自:“植物生物学研究”微信公众号
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