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中國農業科學院蔬菜花卉研究所揭示CsMLO8/11調控黃瓜白粉病抗性新機制

   2024-02-18 中國農業科學院蔬菜花卉研究所1149
核心提示:近日,中國農業科學院蔬菜花卉研究所葫蘆科蔬菜遺傳育種創新團隊和蔬菜功能基因組創新團隊合作在黃瓜白粉病抗性分子機制研究上取得重要進展。……(世界食品網-m.cctv1204.com)
近日,中國農業科學院蔬菜花卉研究所葫蘆科蔬菜遺傳育種創新團隊和蔬菜功能基因組創新團隊合作在黃瓜白粉病抗性分子機制研究上取得重要進展。該研究通過基因編輯驗證CsMLO8/11負調控黃瓜莖蔓白粉病抗性,鑒定到其互作蛋白CsCRK2 和 CsRbohD,發現CsMLO8/11競爭性抑制CsCRK2 與 CsRbohD的互作,通過影響ROS的產生來調控白粉病抗性。相關研究結果以 “CsMLO8/11 are required for full susceptibility of cucumber stem to powdery mildew and interact with CsCRK2 and CsRbohD”為題發表于《Horticulture Research》(IF=8.7)上。
 
  黃瓜是世界上重要的蔬菜作物,白粉病是威脅全球黃瓜生產的主要病害之一。研究黃瓜白粉病抗性的分子機制,選育抗白粉病的優異種質成為遺傳育種亟待解決的問題。該研究對95份黃瓜核心種質進行莖蔓白粉病抗性評價,通過GWAS分析發現pm-s5.1位點CsMLO8編碼區1449bp插入可顯著增強莖蔓白粉抗性。CsMLO8和CsMLO11基因編輯突變體mlo8和mlo11在莖蔓、下胚軸和葉片中均表現出更強的白粉抗性,尤其在雙突mlo8mlo11的莖蔓和下胚軸中更為顯著。此外,與野生型相比,mlo8/11中積累更多ROS,且ROS信號通路中基因CsCRK2與CsRbohD的表達水平在接種后顯著上調,進一步通過酵母雙雜、BiFC和LCI等實驗證明CsMLO8和CsMLO11可以分別與CsRbohD和CsCRK2相互作用,CsMLO8可以競爭性抑制CsCRK2與CsRbohD 的C末端互作,通過影響ROS迸發來調控白粉病抗性。該研究結果為闡明黃瓜白粉病抗性分子機制提供了重要理論依據,也可為抗白粉病品種培育提供基因資源。
 
  該研究以中國農業科學院蔬菜花卉研究所為第一和通訊作者單位。張圣平研究員、楊學勇研究員和作物科學研究所孫加強研究員為共同通訊作者。董邵云副研究員、劉欣博士、韓佳楠博士、苗晗副研究員為論文共同第一作者。該研究受到國家自然科學基金、北京市科技計劃項目、現代農業產業技術體系、中國農業科學院創新工程等項目資助。
 
  原文鏈接: https://doi.org/10.1093/hr/uhad295



日期:2024-02-18
 
標簽: 蔬菜 基因 黃瓜
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