近日，中国农业科学院郑州果树研究所桃资源与育种团队利用基因组和群体分析，首次发掘了山桃抗蚜虫关键基因，并解析了抗性分子机理。相关成果10月25日发表在《植物学报（英文版）》（Journal of Integrative Plant Biology）上。
左为抗性品种，右为抑制PdaWRKY4基因后桃蚜侵害桃树。中国农科院郑果所供图
桃蚜是农业重大害虫，也是桃产业中主要的虫害之一。桃蚜主要发生在每年3~5月，为害叶片、新稍和幼果，造成产量和品质的下降，而且会传播植物病毒。目前主要采用化学农药防治，农药成本占桃树全年农药用量的30%~50%，严重影响产业绿色发展。培育抗蚜虫品种是解决这一产业问题的根本途径，但产业中尚无优质、高产、抗性协同的品种。
该研究以桃蚜抗性最强的种质山桃为研究对象，构建了山桃高质量单倍型基因组图谱，阐明了山桃基因组基本特征，解析了山桃起源与演化规律。
研究人员利用F2代遗传分离群体，将抗性基因定位在230kb区间，通过序列差异分析、基因表达分析筛选到候选基因PdaWRKY4，并利用转基因和瞬时基因沉默证实该基因为关键基因。
前期研究已经揭示了抗桃蚜关键代谢物桦木醇，该研究发现PdaWRKY4能与桦木醇合成关键基因PdaCYP716A结合，通过调控桦木醇合成的控制抗性，这是首次发现的抗蚜虫机制。另外，该研究还开发了一个抗桃蚜育种分子标记。
优质、高产、多样、营养、抗桃蚜品种是桃资源与育种团队的重要育种方向，该团队已经在抗性种质资源收集与鉴定、抗性代谢物鉴定、抗性育种方面取得进展，该研究将进一步推动抗桃蚜功能标记应用和抗桃蚜育种的进程。
研究得到了国家重点研发项目、中国农业科学院青年创新专项、国家自然基金生物育种青年研究专项、河南省优秀青年基金等项目的资助。
相关论文信息：
https://doi.org/10.1111/jipb.13782
来源：中国科学报
采编：盛冉
排版：小同
