4月6日,中國熱科院南亞所與美國堪薩斯州立大學(xué)農(nóng)學(xué)系等共同合作的研究成果在農(nóng)林科學(xué)類一區(qū)TOP期刊《Crop Journal》在線發(fā)表,文章題目為“Development of diagnostic markers for a wheat leaf rust resistance gene Lr42 using RNA-sequencing”。該研究找到了小麥抗葉銹病LR42的一個重要的候選基因,并開發(fā)了2種可用于葉銹病診斷的分子標(biāo)記,大大提高葉銹病的診斷效率。
圖1 TaRPM1等位基因結(jié)構(gòu)圖
葉銹病是一種世界各地流行的小麥葉面病害。種植抗病品種是減少葉銹病對產(chǎn)量和品質(zhì)影響的有效措施。Lr42是從山羊草中鑒定出的抗葉銹病基因,對于現(xiàn)在流行的葉銹病在美國和許多其他國家都具有良好的抗病作用。本研究中,通過對兩個Lr42等位基因的近等基因系進(jìn)行RNA-seq分析,后利用一個位于Lr42候選區(qū)域的編碼NB-ARC蛋白的差異表達(dá)基因(TaRPM1)的序列多態(tài)性,開發(fā)了Lr42的診斷性標(biāo)記。根據(jù)TaRPM1基因的一個缺失突變位點和一個單核苷酸突變位點,獲得了兩種類型的標(biāo)記。單倍型分析表明,這些標(biāo)記對Lr42具有較好的診斷性,在選擇精度上優(yōu)于以往的標(biāo)記。新開發(fā)的標(biāo)記具有成本低、易于檢測等優(yōu)點,適用于高通量或者低通量標(biāo)記篩選,為小麥抗葉銹病分子輔助育種提供了有力的支撐。
圖2 LR42標(biāo)記檢測結(jié)果
中國熱科院南亞所劉洋博士為該論文的第一作者,美國堪薩斯州立大學(xué)農(nóng)學(xué)系柏貴華教授為通訊作者。該研究得到了美國農(nóng)業(yè)部國家研究計劃競爭資助項目(2017-67007-25939),國家留學(xué)基金委項目(201708460028)的資助。
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