基因组学时代芸薹属抗病基因的挖掘与育种应用研究进展

    3月15日，Horticulture Research 在线发表了中国农业科学院蔬菜花卉研究所甘蓝课题组方智远院士团队题为An Update on the Arsenal: Mining Resistance Genes for Disease Management of Brassica Crops in the Genomic Era 的综述文章。
芸薹属（Brassica）包含许多重要的蔬菜、油料和饲料作物，如白菜、甘蓝、油菜、芥菜等。与其它农作物一样，芸薹属作物在生产中不断受到病毒、细菌和真菌等的侵害(图1)，造成了巨大的经济损失。传统的物理、化学等防治手段往往操作复杂、成本高并且容易对环境造成危害。相比之下，利用作物的自然抗性是最理想的策略。

图1 芸薹属作物主要病害

    该文针对芸薹属作物主要病害芜菁花叶病毒（TuMV）病、黑腐病、黑胫病、菌核病、枯萎病、霜霉病和根肿病等（图1），详细介绍了近些年国内外在芸薹属抗性基因挖掘及育种应用等方面取得的进展。这些成果既缓解了上述病害对芸薹属作物生产的危害，也加深了我们对R基因抗性机制及寄主-病原互作机制的理解。同时，作者针对如何进一步高效挖掘利用芸薹属抗性基因做出展望，提出今后要创制更多新型抗性种质、整合多种途径高效育种（图2）、堆叠垂直和水平抗性基因获得持久抗性、深入挖掘抗性基因的作用机制（图3）等，为下一步高效抗病育种提供参考。

图2 芸薹属作物中已克隆的抗性基因及对应的病原菌无毒/互作因子

    该研究得到了国家自然科学基金（31701927）、中央级公益性科研院所基本科研业务费（Y2020PT01；Y2018YJ04）、大宗蔬菜产业技术体系（CARS-23）和中国农业科学院科技创新工程（CAAS-ASTIP-IVFCAAS）等项目的资助。
    原文链接：https://www.nature.com/articles/s41438-020-0257-9