PNAS | 研究揭示白粉病效应蛋白限制了小麦抗性基因的有效性！

将相关物种的染色体片段引入小麦是抵抗真菌病害的重要来源。引入的抗性基因在农业应用中的持久性和有效性是非常不稳定的，这种现象仍然不为人所知，因为相应的真菌无毒基因在很大程度上是未知的。从黑麦引入到小麦的Pm17抗性基因提供了对白粉病（Blumeria graminis）的广泛抗性，直到其崩溃。

2022年7月20日，国际权威学术期刊PNAS发表了瑞士苏黎世大学Beat Keller（Nature Communications | 瑞士苏黎世大学揭示膜结合锚蛋白赋予小麦特定种族的叶锈病抗性！）和Salim Bourras团队的最新相关研究成果，题为Ancient variation of the AvrPm17 gene in powdery mildew limits the effectiveness of the introgressed rye Pm17 resistance gene in wheat的研究论文。科研人员确定了一个由黑麦引入小麦的免疫受体识别的真菌效应蛋白。科研人员发现，允许真菌克服抗性的效应蛋白的变体是古老的。在引入免疫受体之前，它们已经存在于小麦白粉病的基因库中，因此对快速的抗性崩溃负有责任。科研人员的研究表明，识别持久抗性基因的努力不能与病原体无害化基因的研究相分离。

在这篇文章中，科研人员利用定量性状位点（QTL）图谱来确定相应的小麦白粉病抗性效应因子AvrPm17。它由两个同源基因编码，显示出重复发生的基因转换事件的特征，是白粉病亚系特异性效应蛋白群的成员。在小麦白粉病和相关亚系中进行的广泛的单体变异挖掘发现了几个古老的毒性AvrPm17变体，这些变体在Pm17引入之前就已经存在于小麦白粉病中，从而为Pm17抗性的迅速崩溃铺平了道路。白粉病的QTL图谱确定了第二个遗传成分，可能与携带Pm17的1AL.1RS转座上存在的额外抗性基因相对应。由于引入的黑麦染色体段内的重组受到抑制，这个基因以前一直没有被发现。科研人员的结论是，1AL.1RS的最初效力是基于两个基因相关的抗性基因的同时引入。科研人员的研究结果表明，基于病原体的遗传学方法对于解开小麦复杂的抗性位点具有现实意义。科研人员建议，识别和监测病原体种群中的无毒基因多样性成为引种育种的一个组成部分，以确保小麦的有效和持久抗性。

转自：植物生物技术Pbj

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