近日,國際著名雜志The Plant Journal (植物科學1區(qū)Top,5年平均影響因子7.66) 在線發(fā)表了題為“The AhNPR3 regulates the gene expression of WRKY and PR genes, and mediate the immune response of peanut (Arachis hypogaea L.)”的研究論文。該研究定位并克隆了花生抗病相關的重要基因AhNPR3,并揭示了該基因在調控花生WRKY和病程相關蛋白基因中的作用。
花生是我國重要的經濟作物,也是總產第一的油料作物,花生為人們提供了高品質的植物油和優(yōu)質的蛋白資源。我國是世界最大的花生生產和消費國。我國花生生產形勢良好,但也面臨著一些問題,例如黃曲霉、葉斑病、青枯病等病害,已嚴重影響花生產業(yè)的健康發(fā)展?;ㄉ共』虻蔫b定和分子機理的研究甚少,阻礙了利用現(xiàn)代生物技術手段培育抗病花生新品種的進程。
該研究以花生品種遠雜9102為研究對象,通過EMS誘變篩選獲得了一個類病斑突變體m14。與遠雜9102相比,m14突變體對葉斑病表現(xiàn)出更高的抗性。通過對遠雜9102 x m14分離群體的遺傳分析,證明類病斑的表型是由單基因控制的。利用MutMap的方法將候選基因初定位在4號染色體約15.8 Mb 的區(qū)間內,并在候選區(qū)間內獲得了52個高質量的SNP,結合參考基因組的注釋信息和BSR (Bulked Segregation Analysis)分析,發(fā)現(xiàn)一個編碼NPR3 (Nonexpresser of PR genes)的基因在外顯子上存在一個G到A的突變,該突變后會引起花生WRKY和部分病程相關蛋白基因的表達上調,是引起m14抗性增強的原因,該研究為花生抗病定向育種開辟了新路徑。