科学家找到小麦抗条锈病新基因

   日期:2019-09-10     来源:科学网    浏览:785    
   YrAS2388基因可提供小麦及大麦条锈病抗性
 
  9月6日,《自然—通讯》杂志在线发表一个新的小麦抗条锈病基因YrAS2388(国际编号Yr28)。该基因由山东农业大学教授吴佳洁团队与四川农业大学教授刘登才团队、美国爱达荷大学教授付道林团队等共同克隆成功。他们对其影响小麦条锈病抗性的分子机制进行了深入研究。
 
  小麦条锈病俗称“黄疸病”,是一种发生普遍、蔓延迅速、危害巨大的真菌病害,其损伤小麦叶片功能、限制小麦籽粒发育,严重年份可造成40%的减产,并显著降低小麦籽粒品质。据了解,受遗传基础狭窄、条锈病抗源匮乏等特点的影响。近年来,我国小麦条锈病呈现逐年加重的趋势,对国家粮食安全造成严重威胁。
 
  吴佳洁等科研团队历经十年,从小麦D基因组祖先节节麦中获得了抗条锈病基因YrAS2388。与已知抗病基因不同的是,YrAS2388具有重复的3‘非编码区并产生5种或更多的转录本。这些转录本的表达受温度及病原菌侵染的影响,而且其所编码的蛋白质之间存在互作。该基因通过调整不同转录本的富集水平和编码蛋白的互作模式,来应对病原菌侵染,有效控制小麦的抗条锈病水平。
 
  抗条锈病基因YrAS2388只在节节麦和由节节麦创制的人工合成小麦中存在,而在普通小麦及其他麦族物种中未检测到,因此该基因在今后的小麦育种中具有重要的利用价值。研究人员根据该基因序列开发了功能标记,利用这些标记可实现YrAS2388的分子辅助选择,加速该基因向小麦品种中的转移利用。
 
  吴佳洁告诉《中国科学报》,该研究成果拓宽了小麦遗传基础,为改良小麦和大麦等作物的抗条锈病水平提供了新的基因资源,同时也为预防病害流行提供了新的“基因疫苗”。
 
  “获得新型抗条锈病基因并用于小麦抗病育种,对于我国小麦粮食安全具有重要的意义。”吴佳洁说,其有效利用,将对麦类作物的安全生产具有重要意义。
 
  据悉,山东农业大学与四川农业大学已就YrAS2388基因的分子标记及抗条锈病应用申请了专利。
 
  相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41467-019-11872-9
 
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