科研进展

亚林所研究团队发现PmNBS-LRR97基因通过激活活性氧

相关基因表达有效参与对松材线虫病的防御反应

时间:2023-02-03 来源:中国林科院亚林所 文字: 图片: 编辑:赵健宇 点击:

图1:位于细胞膜上的PmNBS-LRR97在高抗和易感马尾松接种松材线虫后显著上调,且在茎中高表达

图2:PmNBS-LRR97在马尾松中引起了活性氧相关基因的显著上调,过表达PmNBS-LRR97促进了烟草活性氧和相关基因表达量的升高

近日,亚林所林木遗传育种与培育研究团队在《International Journal of Molecular Sciences》在线发表题为“Comprehensive Analysis and Functional Verification of thePinus massonianaNBS-LRR Gene Family Involved in the Resistance toBursaphelenchus xylophilus”研究论文。该研究结果对认识马尾松中R基因及其调控机制提供了新思路和新见解。

松材线虫病是由松材线虫(PWN;Bursap helenchus xylophilus)引起的一种全球性毁灭病害。马尾松(Pinus massoniana)是我国重要的材用和脂用树种,松材线虫病的快速传播对马尾松林造成了严重危害。抗病(R)基因在植物中可以直接或间接的对病原物进行识别,以激活病原相关分子模式所触发的免疫反应(PAMP-Triggered Immunity, PTI)和效应蛋白触发的免疫(effector-triggered immunity, ETI)反应,使植物产生抗性,其中最大的一类是含有核苷酸结合位点(NBS)和亮氨酸重复序列(LRR)的NBS-LRR基因。然而,马尾松NBS-LRR相关基因缺少研究。

中国林科院亚林所周志春研究团队首次对马尾松茎转录组中的NBS-LRR基因家族进行了鉴定、分组和结构分析,共鉴定出507个含有NBS结构域的抗病基因,分为8个亚类。发现位于细胞膜上的PmNBS-LRR97基因参与了对松材线虫病的防御反应,其在松材线虫侵染后显著上调,且在茎中高表达,并可通过激活活性氧相关基因的表达,促进活性氧大量产生,有助于马尾松抑制对松材线虫病的感染。

亚林所博士研究生解懿妮为第一作者,亚林所周志春研究员和刘青华研究员为通讯作者。该研究得到浙江省重点研发计划(2020C02007)、国家自然科学基金(31470670)、浙江省农业新品种选育科技重大专项(2021C02070-5-2)和江西省林业局林业科技创新专项(2021第13号)的资助。(文:高凯)

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