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美國普渡大學研究人員發現新大豆病菌抗性基因
作者:admin    發布于:2013-09-17 10:29:37    文字:【】【】【
 普渡大學研究人員最近鑒定了大豆基因組中的兩個新基因,這兩個基因對導致大豆疫霉根腐病和莖腐病的土傳病菌具有高抗性。由Ma Jianxin和Teresa Hughes領導的科學團隊的這一發現,可能有助于培育更具大豆疫霉菌抗性的大豆新品種。普渡大學的此項研究已在《理論與應用遺傳學》在線發表,并將發表于雜志9月份的印刷版。

大豆種質中具有天然抗性基因表達的蛋白,對大豆疫霉菌具有抗性。然而,由于病菌逐漸對抗性基因產生了免疫,因此之前發現的大多數抗性基因已經失去效用。普渡大學農學系的大豆遺傳學家Ma表示,此次新鑒定的基因抗性更強,抗性可保持更久。

“這二個基因對在印地安那州發現的所有大豆疫霉菌病原菌株、以及對之前發現的抗性基因有毒性的大豆疫霉菌病原菌株都具有抗性,如果這二種基因能有效地應用于印地安那和其他中西部地區的大豆種植中,那么大豆年產量就能獲得凈增長。”

自1948年首次在該州發現以來,大豆疫霉菌就成為印地安那種植大豆的農民的難題。該病菌在多雨、涼爽的條件下速迅生長,產生孢子進入水體和大豆根上。在發病的根系形成病斑,病斑向莖部移動,導致整個大豆植株死亡。病菌產生的孢子也可在土壤中休眠度過冬天,在天氣回暖時復蘇。每年美國大豆因莖腐病導致的產量損失高達2.5億美元。即使在正常氣候條件下,大豆疫霉菌在全國范圍也可造成8-15%的作物損失。

大豆自身所具有的對大豆疫霉菌的遺傳抗性已被證明是控制病菌的最佳方法,近幾年大豆基因組的遺傳圖譜的繪制提高了發現其他抗性基因的幾率。普渡大學的研究團隊是在尋找另一個大豆相關的遺傳機理時發現了該基因。

在為期三年的研究內,普渡大學研究人員開發了一種分子”標記”(用于識別),可用于加快抗性基因向大豆品種的轉移應用。該過程被稱為標記輔助選擇。

Ma介紹說,“有大約46,000 個預測基因模型,我們稱之為大豆參照基因組,這些標記可使單個品種包含多個抗性基因以提高抗性。”

雖然大豆疫霉菌最終可能會對這二種抗性基因產生免疫,但病菌本身的致病性也許會變弱,Hughes說道,“病菌在克服其寄主抗性的同時,自身也必須放棄一些東西。如果病菌為克服這種新的抗性最終卻在適應性方面付出代價(例如,其競爭力變弱或不能在土壤中長期生存),那么這些新基因的抗性將能維持更久。”

Ma、Hughes和參與合作的其他研究人員打算繼續他們的研究。下一步他們希望將工作從溫室轉入到大田試驗,并在之后進入商業化領域。Ma說,“這項技術可以為種植大豆的農民帶來更高的利潤,減少有害化學品的使用,使環境更清潔。” (來源:世界農化網)
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