前沿|农学院国家大豆改良中心在大豆对SMV抗性基因发掘方面取得新进展

2023-03-14 来源:农学院 作者:农学院 图片:

近日,农学院国家大豆改良中心喻德跃教授课题组在《Journal of Experimental Botany》期刊发表了题为“A novel soybean malectin-like receptor kinase-encoding gene, GmMLRK1, provides resistance to soybean mosaic virus”的研究论文。

大豆是我国重要的粮油作物,大豆花叶病毒(soybean mosaic virus,SMV)病严重影响大豆的产量与品质。发掘大豆对大豆花叶病毒病抗性基因有助于抗性机制的解析及大豆抗病品种的培育。

本研究利用219份大豆材料组成的自然群体进行全基因组关联分析(图1),发掘了一个位于大豆2号染色体上的大豆对SMV抗性新基因,GmMLRK1。该基因主要在大豆叶片表达,在大豆抗SMV材料中显著受到大豆SMV株系SC7诱导,其受诱导时间早于大豆感病材料,且受诱导强度也高于大豆感病材料。

图1 大豆对SMV抗性显著位点

进一步构建GmMLRK1基因的过表达及敲除载体转化大豆,获得过表达该基因及敲除该基因的材料。通过接种鉴定发现,过表达该基因可以提高大豆对SMV抗性(图2)。


图2 GmMLRK1基因提高大豆对SMV 的抗性

转录组分析显示,GmMLRK1通过影响转基因材料中的乙烯及水杨酸积累,从而影响其抗性反应。单倍型分析表明该位点在中国大豆不同产区存在分布差异,并发掘了优异单倍型。本研究为大豆对SMV抗性机制的解析及大豆抗病新品种培育提供了新的信息。

农学院博士研究生车志军和硕士研究生张舒钰为共同第一作者,喻德跃教授和程浩副教授为共同通讯作者,广州大学刘宝辉教授、中国科学院东北地理与农业生态研究所张恒友研究员等参与了部分研究。论文得到国家自然科学基金、江苏省农业科技创新项目、国家重点研发计划和欧盟Horizon 2020等项目的资助。

原文链接:https://doi.org/10.1093/jxb/erad046   


审核:屈勇 赵烨烨

校对:谷雨

编辑:许天颖

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