本报讯(记者王方)近日,华中农业大学教授张椿雨、杨庆勇团队与沈阳农业大学教授朴钟云团队合作,发布了抗根肿病的欧洲芜菁ECD04参考基因组,揭示了芸薹属根肿病抗性基因的演化历程,为十字花科作物抗根肿病基因的克隆、标记开发,以及抗性育种提供了重要参考。相关成果在线发表于《植物生物技术杂志》。
芸薹属A基因组被认为是根肿病抗性的主要来源,其中大部分抗性位点来源于欧洲芜菁。但目前仍缺乏一个高质量的抗根肿病(CR)材料的参考基因组,严重阻碍了十字花科作物中抗根肿病基因的挖掘与应用。
该研究成功组装了欧洲抗根肿病芜菁ECD04的基因组,获得了染色体水平的参考基因组序列。借助高质量参考基因组,该研究将已报道的28个抗根肿病位点进行了系统整合,共定位出15个抗根肿病位点,鉴定到62个抗根肿病候选基因,并验证了两个位点中的候选基因CRA3.7.1和CRA8.2.4对根肿病的抗性。在此基础上,该研究发现,多个候选CR基因均来自祖先基因组的U区段。基因CRA3.7.1和CRA8.2.4在芸薹属三倍化之前的祖先基因组中已经存在。比较基因组学分析结果表明,感病的白菜、油菜基因组的CRA3.7.1和CRA8.2.4序列存在大片段的结构变异以及转座子插入,可能与其抗性缺失有关。
基于以上研究结果,研究提出了根肿病菌与芸薹属作物的进化模型。
相关论文信息:https://doi.org/10.1111/pbi.13827