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Rysto 基因在马铃薯抗 YPVY 研究中的重要进展
日期:2019-09-09 作者:未知 来源:Plant Biotechnology Journal 点击:
     马铃薯在全球范围内的许多地区是最重要的主食之一,种植区域广泛是世界最广泛种植的作物之一。马铃薯 Y 病毒(PVY)是马铃薯的主要病原体,影响马铃薯的块茎产量和品质,每年在全球范围内造成数十亿美元的严重损失。PVY 还可感染其他茄科植物,如甜椒、番茄和烟草等。PVY 通过蚜虫传播,细胞内病原体(如病毒)很难用化学方法控制,对病毒传播的控制需要广泛使用对环境有害的杀虫剂来减少昆虫媒介数量。因此选择培育对病毒病原体具有抗性的材料是控制病毒影响的最佳方法。
    马铃薯对 PVY 的抗性主要有两种类型:极端抗性(ER)和高敏抗性(HR)。HR 针对不同病毒种类表现出抗性,然而在某些条件下 HR 对植物 PVY 的抗性效果不显著。相比之下,ER 基因是广谱的,几乎对所有的病毒种都具有抗性。来自于野生材料的 Rysto 对 PVY 及相关病毒具有极强的抗性(ER),在马铃薯抗性育种中广泛应用。Rysto 以前被定位到马铃薯染色体 XII 的一个区域,但具体的基因至今尚未被确定。
    近日,Plant Biotechnology Journal 在线发表了波兰科学院生物化学与生物物理研究所题为”Extreme resistance to Potato Virus Y in potato
carrying the Rysto gene is mediated by a TIR-NLR immune receptor”的研究论文。
    在该研究中,研究人员使用使用 RenSeq 和 PacBio SMRT 分离出 Rysto 基因。
    Rysto基因编码具有N端TIR结构域的核苷酸结合富亮氨酸重复序列(NLR)蛋白。在不同茄科背景下 Rysto 同源基因通过识别 PVY 和 PVA 被膜蛋白作为 Rysto 触发免疫的 avr 因子,而产生 PVY 和 PVA 抗性。并且在 ER 与 HR 之间的功能关系研究中表明,ER 依赖于 EDS1 和 NRG1 蛋白,但不依赖于水杨酸水平或温度。研究结果表明 Rysto 在马铃薯和茄科植物的防御中起到重要作用,对马铃薯和茄科植物抗 PVY 品种的选育提供重要参考。
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