Hortic Res | 中国农业科学院蔬菜花卉研究所王海平等国内外团队联合揭示BraCBL1.2在大白菜抗根肿病中的调控机制

由芸薹根肿菌引起的根肿病是世界性土传病害，也是十字花科蔬菜作物最严重的病害之一，严重影响大白菜的产量和品质。生产上采用土壤改良、施用农药和植物轮作等方法可以减轻病害，但其成本高、污染环境、影响植物的生长发育，种植抗病材料是防治根肿病最有效的方法。因此，挖掘抗根肿病基因和解析抗病机制是开展抗病育种的前提和基础，解决生产问题的关键。

2024年1月，Horticulture Research上线了（Advaced Access）中国农业科学院蔬菜花卉研究所王海平等国内外团队题为"A Ca2+ sensor BraCBL1.2 involves in BraCRa-mediated clubroot resistance in Chinese cabbage"的研究论文，揭示了大白菜抗根肿病机制。

该研究用9种不同根肿菌处理抗、感根肿病大白菜CR 3-2 和CS 3-2，鉴定了对含有抗根肿病基因BraCRa的大白菜材料致病的4种菌和不致病的5种菌。选用pbE为致病菌、pb4为非致病菌，分别处理CR 3-2，对接菌后不同时期的材料进行了转录组测序。从差异表达基因中，鉴定了用非致病菌处理后高表达的一个Ca2+受体编码基因BraCBL1.2，利用GUS组织化学染色、亚细胞定位等方法验证了BraCRa和BraCBL1.2均在拟南芥根毛中有表达。通过开发一种新的方法，研究BraCRa介导的烟草超敏反应（HR），发现BraCBL1.2参与了BraCRa介导的大白菜抗根肿免疫应答。在异源表达BraCRa的拟南芥中过表达BraCBL1.2，提高了拟南芥对跟种菌的抗性。

图5 BraCBL1.2的拟南芥组织特异性表达，烟草亚细胞定位和烟草叶片PCD

综上所述，该研究鉴定了Ca2+受体参与BraCRa介导的大白菜抗根肿病免疫应答，为进一步研究十字花抗根肿病机制提供了理论依据。

中国农业科学院蔬菜花卉研究所博士后朴英兰和中国科学院遗传与发育研究所博士后李世震为论文第一作者，中国农业科学院蔬菜花卉研究所王海平研究员和沈阳农业大学朴钟云教授为论文通讯作者，德国明斯特大学博士研究生陈一多和中国农业科学院蔬菜花卉研究所硕士研究生赵思思参与完成了该研究。本研究得到了国家重点研发、国家现代农业产业技术体系建设专项资金、国家自然科学基金、中国农业科学院创新工程、农业农村部作物种质资源安全保存、国家园艺种质北京蔬菜分库运行服务、国家农作物种质资源数据中心观测监测任务、国家留学基金等项目资助。

中国农业科学院蔬菜花卉研究所种质资源团队主要从事国内外蔬菜种质资源的考察、收集、繁殖、保存和评价；蔬菜种质资源共享平台建设；蔬菜资源稳定性长期性观测；蔬菜起源、分类研究；蔬菜种质创新和优异基因资源挖掘；稀特、优异蔬菜资源的开发利用等研究。近三年来相关成果在Molecular Plant、Nucleic Acids Research、Horticulture Research等国际主流刊物发表。

文章链接：

https://doi.org/10.1093/hr/uhad261‍

转自：“园艺研究”微信公众号

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