山东农业大学硕士生第一作者在植物学一区top期刊发表炭疽病抗性机制方面的最新进展
学术
2025-01-13 23:57
法国
近日，The Plant Journal上线了山东农业大学林学院杨克强/房鸿成课题组题为《Multi-omics analysis reveals the allelic variation in JrWDRC2A9 and JrGPIAP conferring resistance against anthracnose (Colletotrichum gloeosporioides) in walnut (Juglans regia)》的研究论文。核桃（Juglans regia L.），作为一种全球重要的坚果树种，因其丰富的营养价值而被誉为“木本粮油”。然而，近年来由胶孢炭疽菌引起的核桃炭疽病的流行严重限制了优质核桃的产量，导致市场上出现大量低质量坚果过剩的问题，高质量产品供应不足。因此，深入研究核桃的抗病机制、发掘相关抗病基因并培育抗病品种成为推动我国核桃产业发展的关键。该研究通过对182个核桃样本进行重测序及全基因组关联分析（GWAS），结合转录组分析与定量逆转录PCR技术，确定了两个与核桃炭疽病抗性相关的基因：基于SNP Chr13_36265784位点鉴定出的JrWDRC2A9和基于SNP Chr07_10106470位点鉴定出的JrGPIAP。通过转基因植株的抗病性评价发现，这两个基因均能增强核桃对炭疽病的抵抗力。具体而言，SNP Chr13_36265784（A > G）位于JrWDRC2A9的外显子区域，导致氨基酸从谷氨酰胺变为精氨酸，降低了其对C. gloeosporioides的抗性和与JrTLP1的相互作用能力。相反，SNP Chr07_10106470（T > G）引发的等位基因变异通过上调JrGPIAP表达增强了核桃对炭疽菌的抵抗力。此外，研究还表明JrGPIAP能够与JrPR1L启动子结合并激活其转录，并且JrGPIAP-JrEMP24复合体进一步促进了这一过程，提高了核桃对炭疽病的抗性。这些研究成果不仅深化了我们对核桃抗病机制的理解，也为核桃抗病育种提供了理论基础。林学院硕士研究生宫安迪和山东农业大学林学院博士后董玉惠博士为本文第一作者，山东农业大学林学院杨克强教授和房鸿成副教授为本文通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金，山东省自然科学基金，山东省农业良种工程等项目的资助。![]()
