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.）是世界上重要的坚果树种之一，素有“木本粮油”之称，核桃仁营养价值丰富，有益于人体健康。近年来，由胶孢炭疽菌（Colletotrichum gloeosporioides）引起的核桃炭疽病的流行，致使核桃优质坚果产出不足，核桃市场处于大宗产能过剩，优质产出不足的两难局面。因此研究核桃抗病机制，挖掘抗病基因，选育抗病良种是我国核桃产业发展亟需解决的迫切问题。
课题组对182个核桃材料重测序并进行GWAS分析，结合转录组分析和qRT-PCR，发现基于SNP Chr13_36265784位点鉴定出的JrWDRC2A9和基于SNP Chr07_10106470位点鉴定出的JrGPIAP是核桃抗炭疽病相关的基因。通过对转基因植株进行抗病性评价，发现JrWDRC2A9和JrGPIAP均能提高核桃对炭疽病的抗性。SNP Chr13_36265784（A > G）位于JrWDRC2A9的外显子区，使谷氨酰胺（JrWDRC2A9 HapI）转变为精氨酸（JrWDRC2A9 HapII），并减弱了JrWDRC2A9对C. gloeosporioides的抗性以及与JrTLP1的结合能力。相反，SNP Chr07_10106470（T > G）引起的等位基因变异通过促进JrGPIAP的表达水平提高了核桃对C. gloeosporioides的抗性。同时还发现JrGPIAP 能够与JrPR1L 启动子结合并激活其转录，且 JrGPIAP - JrEMP24复合体进一步增强了JrPR1L转录激活作用从而提高了核桃对炭疽病的抗性。这些发现表明 JrWDRC2A9 和 JrGPIAP 等位基因变异会影响核桃对C. gloeosporioides的抗性，为核桃的抗病育种提供了理论支持。
山东农业大学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。
论文链接：
