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  • 馬峙英教授團隊發現一個棉花谷胱甘肽硫轉移酶基因簇在抗黃萎病中具有重要作用


    發布日期:2019-01-14訪問次數: 字號:

      近日,河北農業大學華北作物種質資源研究與利用教育部重點實驗室馬峙英教授團隊完成的A newly-identified cluster of glutathione S-transferase genes provides Verticillium wilt resistance in cotton,在植物學國際著名刊物The Plant Journal在線發表。

    文章截圖

      該研究通過對11個物種進行比較基因組學分析,明確了陸地棉基因組包含9類共123個谷胱甘肽硫轉移酶基因GSTtau類和MAPEG類基因最晚形成,且在棉屬植物進化過程中只有tau類發生了基因數目的巨大擴張。對64tau類基因分析發現,一個起源于6000萬年前棉屬和可可祖先的基因簇(cluster),在100~200萬年前由亞洲棉和雷蒙德氏棉形成異源四倍體陸地棉過程中,位于A亞組D09染色體上的cluster發生了適應性進化,并經歷了正向選擇。

    文中配圖

    文中配圖

      轉錄組分析發現,黃萎病菌誘導下17GST基因在抗、感品種中差異表達,其中包含14tau類基因,且該cluster3個基因顯著上調表達。對該cluster核心基因GhGST的轉基因煙草分析,發現轉基因植株黃萎病抗性明顯提高,陸地棉抗病品種的基因沉默試驗證明該cluster對抗黃萎病具有重要作用,進一步分析發現該cluster參與了細胞的活性氧穩態調節過程。

      研究結果為陸地棉黃萎病抗性機制解析和抗病育種提供了重要依據。該項研究得到國家自然科學基金等資助。

      此外,馬峙英教授團隊2018年還在Nat GenetMol Plant PatholBMC Plant BiolTheor Appl GenetFront Plant SciPlant Cell Tiss Org等國際著名期刊,發表棉花產量、品質、抗逆性等重要性狀的基因組研究和遺傳改良相關論文,共8篇。論文發表題目及網址如下:

      1.Resequencing a core collection of upland cotton identifies genomic variation and loci influencing fiber quality and yield  https://www.nature.com/articles/s41588-018-0119-7

      2.The cotton laccase gene GhLAC15enhanced Verticillium wilt resistance via increasing defense-induced lignification and lignin components in the cell wall of plants https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/mpp.12755

      3.HyPRP1 performs a role in negatively regulating cotton resistance to V. dahliae via the thickening of cell walls and ROS accumulation https://bmcplantbiol.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12870-018-1565-1

      4.A genome-wide association study uncovers novel genomic regions and candidate genes of yield-related traits in upland cotton  https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-018-3162-y

      5.Identification of SNPs and candidate genes associated with salt tolerance at the seedling stage in cotton (Gossypium hirsutum L.)  https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2018.01011/full

      6.Systematic analysis of cotton non-specific lipid transfer protein family revealed a special group that is involved in fiber elongation  https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2018.01285/full

      7.Molecular cloning of Ve promoters from Gossypium barbadense and G. hirsutum and functional analysis in Verticillium wilt resistance  https://link.springer.com/article/10.1007/s11240-018-1485-7

      編輯:宣傳部 姚運肖





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