《稻瘟病抗性基因Pi-ta和稻瘟病菌无毒基因AVR-Pita 1的协同进化》

  • 来源专题:转基因动植物新品种培育
  • 编译者: 丁倩
  • 发布时间:2016-06-28
  • 在美国乃至世界各地,由稻瘟病菌引起的稻瘟病是一种最具破坏性的水稻疾病。主要水稻抗病基因的应用能有效地预防稻瘟病。然而,病原体可以通过改变其无毒基因来攻破这种抗病性,因为无毒基因是植物抗病性反应中必不可少的。本文阐述了基因组信息如何加速了我们对主要抗稻瘟病基因Pi-ta基因变异的认知,其与水稻生产的联系,引发Pi-ta介导抗病性的无毒基因AVR-Pita1的遗传变异,Pi-ta与AVR-Pita1分别在稻属和稻瘟病菌群中的协同进化。本文回顾了Pi-ta和AVR-Pita相互作用的遗传分子基础,并应用DNA标记诊断法评估了优良水稻品种中长效广谱抗性的潜力。

相关报告
  • 《非常规抗性蛋白PTR以等位基因特异性方式识别稻瘟病菌效应子AVR-Pita》

    • 来源专题:农业生物安全
    • 编译者:刘小燕
    • 发布时间:2024-06-28
    • 由真菌稻瘟病菌(Magnaporthe oryza)引起的稻瘟病是水稻最严重的病害之一。抗病基因如Pi-ta或Pi-ta2对保护水稻免受稻瘟病的侵害至关重要。已发表的研究报告表明,Pi-ta编码一个核苷酸结合和富含亮氨酸重复结构域的蛋白质(NLR),该蛋白质通过直接结合识别真菌蛋白酶样效应子AVR-Pita。然而,这一模型受到了最近的发现挑战,即Pi-ta2抗性,也依赖于AVR-Pita的检测,是由非传统抗性基因PTR赋予的,该基因编码一个带有细胞质armadillo重复结构域的膜蛋白。在这里,我们使用NLR Pi-ta和PTR RNAi敲降以及CRISPR/Cas9敲除突变水稻系,发现AVR-Pita的识别完全依赖于PTR,而NLR Pi-ta在这方面没有作用,这表明它不是Pi-ta抗性基因。PTR的不同等位基因赋予不同的识别特异性。PTR的A等位基因(PtrA)检测效应子的所有自然序列变异并赋予Pi-ta2抗性,而PTR的B等位基因(PtrB)识别一组受限的AVR-Pita等位基因,从而赋予Pi-ta抗性。对AVR-Pita的自然多样性以及突变体和转基因菌株的分析,确定了一个特定的多态性,该多态性在效应子序列中控制逃避PtrB介导的抗性。总的来说,我们的研究建立了稻瘟病菌效应子AVR-Pita以等位基因特异性的方式被非传统水稻抗性蛋白PTR检测,而NLR Pi-ta在Pi-ta抗性和AVR-Pita的识别中没有功能。
  • 《植保所解析稻瘟病抗性遗传结构》

    • 来源专题:转基因技术
    • 编译者:雷洁
    • 发布时间:2016-05-18
    • 田间生产实践表明,大部分抗稻瘟病基因推广应用几年后其抗性易被克服,因此,通过不断发掘水稻资源中新的抗稻瘟病位点是持续控制稻瘟病危害的前提和基础。本研究以从国际水稻所6万多份水稻资源中选取的400多份具丰富的遗传多样性的水稻资源以及来自世界各地的5个稻瘟菌小种为材料,结合全基因组关联分析(GWAS)及分子生物学等研究手段,绘制了一张覆盖水稻全基因组的抗性关联位点图谱,鉴定到97个抗性关联位点,其中包含82个新位点。进一步通过分子生物学手段克隆了其中两个新的抗稻瘟病基因LABR_61-1 和 LABR_64-2。这些抗性位点和新基因为抗稻瘟病分子育种提供了图谱和基因资源,对控制稻瘟病的危害具有重要的理论和应用价值。