中国农业科学院蔬菜花卉所2018年度第三轮面向社会公开招聘公告

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

菠菜抗霜霉病基因RPF1精细定位及候选基因筛选

来源:菠菜课题 发布时间:10-24 作者:钱伟 点击量:

    近日,中国农业科学院蔬菜花卉研究所菠菜课题与美国阿肯色大学合作,对菠菜抗霜霉病基因RPF1进行了精细定位以及候选基因的分析,该论文已在国际学术期刊《Theoretical and Applied Genetics》上在线发表。
    霜霉病(Downy mildew)是国内外菠菜生产中最主要的病害之一,目前共分离鉴定出17个菠菜霜霉病生理小种。中国农业科学院蔬菜花卉研究所菠菜课题前期引入国际菠菜霜霉病鉴别寄主,首次对我国不同菠菜主产区的霜霉病生理小种进行鉴定,结果表明,北京地区主要是9号生理小种,山东地区主要是8号生理小种,山西地区主要是5号生理小种(Plant Diease, 2016),并筛选了一系列的抗病资源,培育了蔬菠5号、蔬菠8号、蔬菠9号等抗病品种。
    菠菜课题进一步利用抗病自交系12S3以及感病自交系12S4为试验材料,利用分子遗传学手段,将RPF1位点精细定位到菠菜3号染色体0.89M区域内,在该区域内共鉴定出14个抗病候选基因。而后利用生物信息学方法,比较14个候选基因氨基酸序列和保守结构域在抗感材料中的差异,进一步分析抗感材料接种后基因表达差异,最终确定Spo12729, Spo12784以及Spo12903为最佳候选基因。其中Spo12784与Spo12903编码NBS-LRR(Nucleotide-binding site and leucine-rich repeat)结构域,这两个基因在抗感材料中LRRs数量不同。Spo12729编码RLP(Receptor-like protein),该基因在抗感材料中除LRRs数量不同外,在抗病材料中具有信号肽结构域,而在感病材料中却是一跨膜区域。该研究对菠菜抗霜霉病基因的克隆、功能分析及抗霜霉病分子机制的阐明奠定基础。
    该团队硕士研究生折红兵、钱伟副研究员为并列第一作者,徐兆生研究员以及美国阿肯色大学植物病理系James C. Correll为通讯作者。本研究得到国家自然科学基金(31401872)、“十二五”国家科技支撑计划项目(2014BAD01B08)、北京市科学技术委员会科学项目(Z171100001517014)、中国农业科学院科技创新工程(CAAS- ASTIP-IVFCAAS)和中央非营利科学机构基础研究基金(1610102018004)的资助。

文章链接:https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-018-3169-4

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