近日,江蘇省農業科學院植保所周彤團隊在Theoretical and Applied Genetics(中科院一區期刊,影響因子5.574)上發表了題為“Golden 2-like transcription factor contributes to the major QTL against rice black-streaked dwarf virus disease”的研究論文,發現了一個新的水稻黑條矮縮病抗性基因。
水稻病毒病有水稻“癌癥”之稱,嚴重威脅水稻的生產安全。近年來,由水稻黑條矮縮病毒(RBSDV)和南方水稻黑條矮縮病毒(SRBSDV)引起的病毒病對我國的水稻生產危害嚴重,后者被農業農村部列為水稻上僅有的兩個一類農作物病蟲害之一。周彤團隊近20年以來一直致力于水稻病毒病的研究,在水稻病毒病的抗性鑒定與評價方法、抗性資源篩選、以及抗病基因的發掘與利用等方面開展了深入系統的研究,取得了重大突破和一系列階段性成果。
在該研究中,通過對水稻資源的自然接種和人工接種鑒定,篩選出高抗水稻黑條矮縮病的水稻品種烏殼。利用烏殼構建的分離群體,定位了抗黑條矮縮病的QTL,其中第6染色體上的QTL qRBSDV6效應最強,位于1.8 Mb的區間內。通過對該區段內基因的序列對比分析,篩選出蛋白質功能區域在親本間存在差異的候選基因進行轉基因驗證。發現OsGLK1過表達后轉基因植株的抗性顯著增強。同時,使用RNAi干擾抑制OsGLK1的表達后,轉基因植株對黑條矮縮病的抗性顯著降低。結果表明OsGLK1是主效QTL qRBSDV6的功能基因,其編碼蛋白含有Myb結構域,屬于Golden 2-like1轉錄因子家族。這是該團隊繼首次公布水稻RBSDV抗性基因OsAP47后鑒定出的水稻上第二個RBSDV抗性基因,這一結果對水稻品種的抗性改良具有重要意義。
江蘇省農科院植物保護研究所為通訊單位,已畢業研究生李雪娟、植保所林峰博士及李晨羊博士為共同第一作者,周彤研究員為通訊作者。植保所周益軍研究員和蔬菜所劉之洋博士也參與了本項工作。該研究得到國家自然科學基金(31761143012,31901959)、揭榜掛帥項目(JBGS[2021]008)、江蘇省重點研發計劃(BE2022369)以及江蘇省自主創新(CX(19)1008)等項目的資助。
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