近日,江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植保所周彤團(tuán)隊(duì)在Theoretical and Applied Genetics(中科院一區(qū)期刊,影響因子5.574)上發(fā)表了題為“Golden 2-like transcription factor contributes to the major QTL against rice black-streaked dwarf virus disease”的研究論文,發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新的水稻黑條矮縮病抗性基因。
水稻病毒病有水稻“癌癥”之稱,嚴(yán)重威脅水稻的生產(chǎn)安全。近年來,由水稻黑條矮縮病毒(RBSDV)和南方水稻黑條矮縮病毒(SRBSDV)引起的病毒病對(duì)我國的水稻生產(chǎn)危害嚴(yán)重,后者被農(nóng)業(yè)農(nóng)村部列為水稻上僅有的兩個(gè)一類農(nóng)作物病蟲害之一。周彤團(tuán)隊(duì)近20年以來一直致力于水稻病毒病的研究,在水稻病毒病的抗性鑒定與評(píng)價(jià)方法、抗性資源篩選、以及抗病基因的發(fā)掘與利用等方面開展了深入系統(tǒng)的研究,取得了重大突破和一系列階段性成果。
在該研究中,通過對(duì)水稻資源的自然接種和人工接種鑒定,篩選出高抗水稻黑條矮縮病的水稻品種烏殼。利用烏殼構(gòu)建的分離群體,定位了抗黑條矮縮病的QTL,其中第6染色體上的QTL qRBSDV6效應(yīng)最強(qiáng),位于1.8 Mb的區(qū)間內(nèi)。通過對(duì)該區(qū)段內(nèi)基因的序列對(duì)比分析,篩選出蛋白質(zhì)功能區(qū)域在親本間存在差異的候選基因進(jìn)行轉(zhuǎn)基因驗(yàn)證。發(fā)現(xiàn)OsGLK1過表達(dá)后轉(zhuǎn)基因植株的抗性顯著增強(qiáng)。同時(shí),使用RNAi干擾抑制OsGLK1的表達(dá)后,轉(zhuǎn)基因植株對(duì)黑條矮縮病的抗性顯著降低。結(jié)果表明OsGLK1是主效QTL qRBSDV6的功能基因,其編碼蛋白含有Myb結(jié)構(gòu)域,屬于Golden 2-like1轉(zhuǎn)錄因子家族。這是該團(tuán)隊(duì)繼首次公布水稻RBSDV抗性基因OsAP47后鑒定出的水稻上第二個(gè)RBSDV抗性基因,這一結(jié)果對(duì)水稻品種的抗性改良具有重要意義。
江蘇省農(nóng)科院植物保護(hù)研究所為通訊單位,已畢業(yè)研究生李雪娟、植保所林峰博士及李晨羊博士為共同第一作者,周彤研究員為通訊作者。植保所周益軍研究員和蔬菜所劉之洋博士也參與了本項(xiàng)工作。該研究得到國家自然科學(xué)基金(31761143012,31901959)、揭榜掛帥項(xiàng)目(JBGS[2021]008)、江蘇省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(BE2022369)以及江蘇省自主創(chuàng)新(CX(19)1008)等項(xiàng)目的資助。
原文鏈接:https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-022-04214-9