近日,山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)作物種質(zhì)資源研究所在《Genomics》(IF=6.205)上在線發(fā)表題為“De novo full length transcriptome analysis of Arachis glabrata provides insights into gene expression dynamics in response to biotic and abiotic stresses”的研究論文,系統(tǒng)解析了野生花生資源Arachis glabrata的轉(zhuǎn)錄組及對生物和非生物脅迫的響應(yīng),為野生花生A. glabrata抗病基因的挖掘利用奠定了基礎(chǔ)。
利用野生種質(zhì)資源中的優(yōu)異基因改良農(nóng)作物,是農(nóng)作物新品種培育的重要途徑?;ㄉ俏覈偖a(chǎn)第一的油料作物?;ㄉ鷮儆?0個野生種,野生資源在經(jīng)歷長期自然選擇的過程中積累了很多的優(yōu)良性狀,具有豐富的抗逆基因,是花生抗病、抗蟲、抗干旱種質(zhì)創(chuàng)新的重要基因庫。利用生物技術(shù)手段,充分發(fā)掘和利用野生花生中的有益基因資源是花生種質(zhì)創(chuàng)新的重要突破點。A. glabrata被認(rèn)為是抗病性最強的花生野生種,對葉斑病免疫,對銹病、花生斑駁病毒、青枯病和根結(jié)線蟲高抗,但由于缺乏A. glabrata的基因序列信息,限制了這些優(yōu)異基因的應(yīng)用。
該研究通過PacBio技術(shù)獲得了A. glabrata的首個全長轉(zhuǎn)錄組,包含了10.9萬多個轉(zhuǎn)錄本,并利用RNA-seq技術(shù)對所有轉(zhuǎn)錄本A. glabrata的根、莖、葉、花、果針、莢果中的表達(dá)的進(jìn)行了量化,揭示了這些轉(zhuǎn)錄本對葉斑病、干旱、高鹽和低溫脅迫的響應(yīng),為從A. glabrata中克隆優(yōu)異基因、開發(fā)分子標(biāo)記奠定了基礎(chǔ)。在美國,部分A. glabrata資源已經(jīng)被馴化成了牧草品種,該研究發(fā)現(xiàn)A. glabrata的轉(zhuǎn)錄本中含有30多個調(diào)控A. glabrata葉片牧草品質(zhì)的關(guān)鍵基因,為A. glabrata牧草品質(zhì)的進(jìn)一步改良提供了思路。
農(nóng)作物種質(zhì)資源研究所趙傳志博士和廣西農(nóng)科院的賀梁瓊博士為該論文的共同第一作者,王興軍研究員為該論文的通訊作者。國際熱帶半干旱地區(qū)作物研究所、山東師范大學(xué)的相關(guān)研究團(tuán)隊也參與了該研究。該研究得到了國家自然科學(xué)基金國際(地區(qū))合作與交流項目(31861143009)、面上項目(32072090),國家外專局高端外國專家引進(jìn)計劃(GL20200123001),山東省農(nóng)業(yè)良種工程(2020LZGC001),山東省泰山學(xué)者項目(ts20190964),廣西自然科學(xué)基金(2018GXNSFAA281079),廣西野生花生種質(zhì)資源圃和我院創(chuàng)新工程(CXGC2018E13, CXGC2016B02)的資助。
原文連接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0888754321001221。