近日，中國(guó)熱科院香飲所資源育種團(tuán)隊(duì)在胡椒抗病基因挖掘方面取得新進(jìn)展。在胡椒基因組中鑒定了160個(gè) PnMYB 轉(zhuǎn)錄因子，并對(duì)其開(kāi)展系統(tǒng)發(fā)育、共線分析、表達(dá)模式分析等研究，對(duì)今后PnMYB 基因的生物學(xué)應(yīng)用和抗病分子機(jī)制解析具有重要意義。
胡椒瘟病是由辣椒疫霉菌 （Phytophthora capsici Leon） 引起的一種氣候依賴型、傳染力很強(qiáng)的土傳性病害。胡椒主栽品種抗瘟病能力差，已成為影響世界胡椒產(chǎn)業(yè)健康持續(xù)發(fā)展的“卡脖子”難題。上千年的胡椒栽培歷史，孕育了豐富的栽培品種和地方品種等種質(zhì)資源，但尚未在胡椒生物學(xué)種內(nèi)發(fā)現(xiàn)高抗瘟病種質(zhì)。近10年來(lái)，香飲所通過(guò)對(duì)300多份核心資源的系統(tǒng)鑒定評(píng)價(jià)，篩選出一種高抗胡椒瘟病、中國(guó)特有的野生近緣種——黃花胡椒 （Piper flaviflorum）。
熱引1號(hào)胡椒和黃花胡椒感染辣椒疫霉后，在轉(zhuǎn)錄組水平上研究了MYB 家族中的反應(yīng)模式差異。結(jié)果表明，在同一亞群的系統(tǒng)發(fā)生樹中，大部分基因的表達(dá)譜非常相似。但是，熱引1號(hào)胡椒和黃花胡椒不同家系亞群之間的表達(dá)模式則呈現(xiàn)相反的趨勢(shì)。其中PnMYB43在黃花胡椒中表達(dá)顯著高于熱引1號(hào)胡椒，顯示PnMYB43增加了對(duì)辣椒疫霉菌的抗性。
上述研究成果可為胡椒抗病育種提供新策略，并為轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控胡椒抗瘟病的分子機(jī)制提供理論依據(jù)。該成果以“Genome-Wide Identification, Characterization, and expression Analysis of the MYB-R2R3 Gene Family in Black Pepper （Piper nigrum L.）”為題發(fā)表于《International Journal of Molecular Sciences》。中國(guó)熱科院香飲所熱帶香辛飲料種質(zhì)資源研究室范睿副研究員為該論文第一作者、郝朝運(yùn)研究員為通訊作者。此項(xiàng)研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系、海南省院士創(chuàng)新平臺(tái)科研專項(xiàng)和中國(guó)中央公益性科學(xué)機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)研究基金的資助。
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