西澳大学 Jacqueline Batley教授团队在十字花科灰芥抗病基因鉴定上取得新进展
Agriculture Communications期刊于2024年8月上线了澳大利亚西澳大学Jacqueline Batley 教授团队题为“Genome-wide identification and prediction of disease resistance genes in Hirschfeldia incana”的研究论文。该研究对最新发表的Hirschfeldia incana参考基因组开展了抗病基因类似物(RGAs)的鉴定,共鉴定出914个RGAs。通过系统进化树分析揭示了RGAs之间的进化关系,为十字花科作物育种提供了新的基因资源。
Leptosphaeria maculans是导致十字花科作物黑胫病的罪魁祸首,严重影响十字花科作物的正常生长发育,而植物体内抗性基因类似物 (Resistance gene analogues,RGAs)是可持续控制黑胫病的关键。该研究利用最新发表的HirschFeldia incana参考基因组深入鉴定H. incana中的RGAs,通过全基因组分析共鉴定出914个RGAs,其中RLK(Receptor-like protein kinases)家族的数量最多,为608个(66.53%),其次是TM-CC家族(Transmembrane coiled-coil)167个 (18.27%),NLR家族(Nucleotide-binding site-leucine-rich repeats)98个(10.72%),RLP(receptor-like proteins)41个(4.48%)。对914个RGAs进行系统进化树分析发现H. incana基因复制中RGAs复制的频繁发生为植物亚家族的扩大及防御能力的增强提供了驱动力。研究共克隆到75个抗病基因同源物(cloned disease-resistance gene homologs,CDRH)并对其启动子序列中的顺式作用元件进行分析,验证了它们在疾病防御中的潜在功能。总体而言,研究结果表明,野生种H. incana是各种抗病基因(包含黑胫病)的潜在基因源。
图1. H. incana参考基因组中的RGAs成员及其亚家族的数量
图2. H. incana中RGAs成员的系统进化树分析
图3. H. incana中RGA CDRHs启动子区域的顺式作用元件预测分析
原文链接
https://doi.org/10.1016/j.agrcom.2024.100049