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油菜菌核病抗性提高的作用機制

更新時間:2019-11-14 點擊量:668

近日,國際知名期刊Plant Biotechnology Journal在線發表了江蘇大學譚小力教授課題組和中國農業科學院油料作物研究所劉勝毅研究員課題組在油菜菌核病抗性方面的最新研究論文。論文題為Arabidopsis GDSL1 overexpression enhances rapeseed sclerotinia sclerotiorum resistance and the functional identification of its homolog in brassica napus。該研究對于進一步揭示油菜抗菌核病的作用機制及油菜菌核病抗性育種具有理論意義和應用價值。

 

 

由于核盤菌致病機理及油菜抗病遺傳規律復雜性,極大地限制了油菜與核盤菌互作機制的研究進展。對于油菜抗病相關的功能基因了解較少,限制了抗病基因工程和分子設計育種的進展。

 

研究發現擬南芥AtGDSL1脂肪酶基因是一個重要的油菜抗菌核病因子,在核盤菌侵染后可以產生磷脂酸,從而激活防御信號轉導途徑相關基因的表達,提高寄主自身的免疫性。但是與其序列同源性最高的油菜內源性BnGDSL1基因對油菜對核盤菌抗性沒有顯著效果。

 

在此基礎上,該研究以來自世界各地的324份油菜種質資源組成的自然群體為基礎開展候選基因關聯分析,鑒定到另外一個高度同源的GDSL脂肪酶基因BnGLIP1與抗病性狀顯著相關。研究人員對BnGLIP1基因進行了遺傳分析及功能性SNPs分析,并利用煙草瞬時表達系統對該基因的功能進行了實驗驗證。該項目的開展不僅可以增加我們對菌核病抗性機制的理解,還可以豐富油菜抗菌核病育種改良的候選基因,同時也為利用分子設計育種提高油菜的菌核病抗性提供功能性分子標記

 

AtGDSL1和BnGDSL1過表達對油菜菌核病的抗性差異

 

BnGLIP1等位變異分析

 

江蘇大學譚小力研究員、中國農業科學院油料作物研究所劉勝毅研究員為論文的共同通訊作者。江蘇大學丁麗娜副研究員,碩士生李明,郭小娟以及油料研究所的唐敏強博士生為論文的共同第一作者,華中農業大學郭亮課題組參與了本研究工作。該工作得到了國家重點研發計劃及國家自然科學基金等項目的資助。

 

原文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/pbi.13289


來源:植物生物技術Pbj

tag: 油菜  菌核病  抗性  GDSL類脂肪酶  

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