中國農業科學院蔬菜花卉所2018年度第三輪面向社會公開招聘公告

Fine mapping and candidate gene screening of the downy mildew resistance gene RPF1 in Spinach

菠菜抗霜霉病基因RPF1精細定位及候選基因篩選

來源:菠菜課題 發布時間:10-24 作者:錢偉 點擊量:

    近日,中國農業科學院蔬菜花卉研究所菠菜課題與美國阿肯色大學合作,對菠菜抗霜霉病基因RPF1進行了精細定位以及候選基因的分析,該論文已在國際學術期刊《Theoretical and Applied Genetics》上在線發表。
    霜霉病(Downy mildew)是國內外菠菜生產中最主要的病害之一,目前共分離鑒定出17個菠菜霜霉病生理小種。中國農業科學院蔬菜花卉研究所菠菜課題前期引入國際菠菜霜霉病鑒別寄主,首次對我國不同菠菜主產區的霜霉病生理小種進行鑒定,結果表明,北京地區主要是9號生理小種,山東地區主要是8號生理小種,山西地區主要是5號生理小種(Plant Diease, 2016),并篩選了一系列的抗病資源,培育了蔬菠5號、蔬菠8號、蔬菠9號等抗病品種。
    菠菜課題進一步利用抗病自交系12S3以及感病自交系12S4為試驗材料,利用分子遺傳學手段,將RPF1位點精細定位到菠菜3號染色體0.89M區域內,在該區域內共鑒定出14個抗病候選基因。而后利用生物信息學方法,比較14個候選基因氨基酸序列和保守結構域在抗感材料中的差異,進一步分析抗感材料接種后基因表達差異,最終確定Spo12729, Spo12784以及Spo12903為最佳候選基因。其中Spo12784與Spo12903編碼NBS-LRR(Nucleotide-binding site and leucine-rich repeat)結構域,這兩個基因在抗感材料中LRRs數量不同。Spo12729編碼RLP(Receptor-like protein),該基因在抗感材料中除LRRs數量不同外,在抗病材料中具有信號肽結構域,而在感病材料中卻是一跨膜區域。該研究對菠菜抗霜霉病基因的克隆、功能分析及抗霜霉病分子機制的闡明奠定基礎。
    該團隊碩士研究生折紅兵、錢偉副研究員為并列第一作者,徐兆生研究員以及美國阿肯色大學植物病理系James C. Correll為通訊作者。本研究得到國家自然科學基金(31401872)、“十二五”國家科技支撐計劃項目(2014BAD01B08)、北京市科學技術委員會科學項目(Z171100001517014)、中國農業科學院科技創新工程(CAAS- ASTIP-IVFCAAS)和中央非營利科學機構基礎研究基金(1610102018004)的資助。

文章鏈接:https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-018-3169-4

分享到:
分分pk10-首页