科學(xué)研究
河南省作物分子育種研究院與山東省農(nóng)科院合作克隆花生抗病關(guān)鍵基因AhNPR3

   花生是我國重要的經(jīng)濟(jì)作物,也為人們提供了高品質(zhì)的植物油和優(yōu)質(zhì)的蛋白資源,但花生生產(chǎn)也面臨著一些嚴(yán)峻的問題,早斑病、晚斑病等病害時有發(fā)生,對花生產(chǎn)量和品質(zhì)造成重要影響。花生抗病基因的鑒定和分子機(jī)理的研究甚少,影響了利用現(xiàn)代生物技術(shù)手段培育抗病花生新品種的進(jìn)程。

   202225日,國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊The Plant Journal (植物科學(xué)1區(qū)Top,5年平均影響因子7.66) 在線發(fā)表了我院張新友院士領(lǐng)銜的花生團(tuán)隊(duì)與山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)作物種質(zhì)資源研究所王興軍團(tuán)隊(duì)合作的最新相關(guān)研究成果,題為“The AhNPR3 regulates the gene expression of WRKY and PR genes, and mediate the immune response of peanut (Arachis hypogaea L.)”的研究論文。該研究定位并克隆了花生抗病相關(guān)的重要基因AhNPR3,并揭示了該基因在調(diào)控花生WRKY和病程相關(guān)蛋白基因中的作用,該研究得到國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31871663)等項(xiàng)目資助。 

      該研究以花生品種遠(yuǎn)雜9102為研究對象,通過EMS誘變篩選獲得了一個類病斑突變體m14。與遠(yuǎn)雜9102相比,m14突變體對晚斑病表現(xiàn)出更高的抗性。通過對遠(yuǎn)雜9102 x m14分離群體的遺傳分析,證明類病斑的表型是由單基因控制。利用MutMap的方法將候選基因初定位在4號染色體約15.8 Mb 的區(qū)間內(nèi),并在候選區(qū)間內(nèi)獲得了52個高質(zhì)量的SNP,結(jié)合參考基因組的注釋信息和BSR (Bulked Segregation Analysis)分析,發(fā)現(xiàn)一個編碼NPR3 (Nonexpresser of PR genes)的基因在外顯子上存在一個GA的突變,該突變后會引起花生WRKY和部分病程相關(guān)蛋白基因的表達(dá)上調(diào),是引起m14抗性增強(qiáng)的原因,該研究為進(jìn)一步揭示花生抗病的分子機(jī)理和抗病分子育種奠定了基礎(chǔ)。