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研究发现广谱抗黑条矮缩病毒新基因

来源:中国农业科学院
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发表时间:2024-01-04

近日,中国农业科学院作物科学研究所玉米遗传改良与新品种选育创新团队发现了一个玉米抗粗缩病新基因ZmGLK36,并深入揭示了该基因编码的转录因子调控玉米抗粗缩病的分子机制,为抗粗缩病玉米育种等作物抗病改良提供了基因资源和理论基础。相关研究成果发表在《自然植物(Nature Plants)》上。


玉米粗缩病是一种世界性的病毒病,在我国,玉米粗缩病主要由水稻黑条矮缩病毒引起,主要在黄淮海夏玉米区流行,发病严重时造成绝收。除玉米外,水稻黑条矮缩病毒还会引起水稻和小麦等多种禾本科作物病害。迄今为止,能够同时提高玉米、水稻和小麦对水稻黑条矮缩病毒抗性的基因尚未有报道。

该研究团队完成了玉米抗病自交系“齐319”的高质量参考基因组组装和注释,结合多群体图位克隆的方法鉴定到主效抗病新基因ZmGLK36。研究发现该基因编码的转录因子,通过激活下游茉莉酸生物合成路径关键基因的表达,增强茉莉酸介导的防御反应来抑制病毒的复制,提高玉米对水稻黑条矮缩病毒的抗性。利用该基因开发创制的新种质在田间人工接种水稻黑条矮缩病毒条件下,发病率较对照普遍降低10%-15%,产量提高16%。此外,研究还发现该基因在小麦和水稻中均具有调控作物对水稻黑条矮缩病毒抗性的功能,为作物抗病分子育种提供了理论支持和新的抗病基因资源。

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