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郭旺珍教授团队发现提高多倍体作物抗病性的新机制

2017-08-02来源:作物遗传与种质创新国家重点实验室作者:作物遗传与种质创新国家重点实验室

   我校农学院郭旺珍教授团队727日在国际植物学主流期刊《Plant Physiology》(IF=6.46)发表了题为“5-aminolevulinic acid dehydratase gene dosage affects programmed cell death and immunity”http://www.plantphysiol.org/content/early/2017/07/27/pp.17.00816)的研究成果。该论文以柴启超博士研究生、尚小光博士后为共同第一作者,农学院郭旺珍教授和生命科学学院王心宇教授为共同通讯作者。



程序性细胞死亡(PCD)不仅存在于植物生长发育过程,并且参与植物对生物和非生物胁迫的应答。类病变突变体是一类在没有受到生物和非生物胁迫下,植物自身产生坏死病斑的突变材料,是研究植物PCD和抗病机制的重要工具。此发现或将有较广泛的应用价值。


郭旺珍教授团队首次在陆地棉品种中发现了一个类病变突变体,命名为Ghlmm。图位克隆结果表明GhLMM基因编码5-氨基乙酰丙酸脱水酶(ALAD蛋白)。与野生型相比,Ghlmm突变体中GhLMM基因的表达量及ALAD蛋白的酶活性均显著降低,而5-氨基乙酰丙酸(ALA)、ROSSA的含量均显著增加,病程相关基因的表达量显著提高,对黄萎病的抗性显著增强。同时,体外分子证据及遗传学分析都证实GhLMM基因在调控植物生长发育和抗病之间具有剂量效应。本研究为棉花抗病性的精准调控育种提供了理论基础,为实现基于剂量调控的生长发育与抗性间最佳平衡,提高多倍体作物的抗病性提供了新思路。


本研究是郭旺珍教授团队继20167月在《Plant Physiology》报道棉花膜联蛋白基因GhFAnnxA调控棉纤维发育分子机制(Plant Physiology2016,171(3):1750-70)后,取得的又一突破性成果。


多年来,郭旺珍教授团队一直致力于棉花基因组与分子育种研究。在揭示四倍体基因组特征基础上,系统开展棉花优质、抗病、抗逆的遗传学与分子育种方向研究,在Nat BiotechnolGenome BiolPlant PhysiolJ Exp Bot等国际重要刊物上发表SCI论文50余篇,创制的优质、抗逆优异种质被育种单位利用培育新品种,研究得到国内外同行的广泛关注与好评。


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