玉米抗真菌病害基因挖掘与分子育种利用研究进展

由真菌引起的病害可以在玉米叶片、茎秆和雌穗等部位及生长发育的各阶段发生,严重影响玉米产量及品质。培育和种植抗病品种是控制病害的重要途径,随着现代分子生物学的发展,全基因组及多组学技术的利用为玉米抗病基因的挖掘及抗性机制的解析提供了更可靠和更便捷的方式,通过分子育种与常规育种技术相结合改良现有种质也逐渐成为培育抗性种质的有效方式。本文综述了玉米常见真菌病害的抗病遗传、基因克隆及其育种利用的最新进展,展望了新抗病基因的挖掘和机理解析、广谱抗病基因及基因编辑等技术在玉米育种中的利用,以期促进玉米优良抗病新品种的培育。     

我国玉米大斑病菌生理小种及交配型组成分析

利用Ht单基因鉴别寄主对2021年采自我国10个省(自治区)57个市县的127株玉米大斑病菌进行生理小种鉴定,采用特异性引物对供试菌株进行交配型检测。生理小种鉴定结果显示,我国玉米大斑病菌主要包括0、1、2、12、3、13、23、N、1N、2N、3N、13N、23N、123N等14个生理小种,其中,0号和1号生理小种分别占供试菌株的34.65%和28.35%,为主要小种类群。我国玉米大斑病菌生理小种存在多元化,东北地区生理分化更为明显。供试菌株对Ht1、Ht2、Ht3、HtN的毒性频率分别为41.73%、9.45%、25.20%、17.32%。交配型检测结果显示,分离株中共有A、a两种交配型,且a交配型比例明显高于A交配型,不同省份玉米大斑病菌交配型组成情况存在差异。     

葡萄座腔菌候选效应子抑制了Bax诱导的PCD反应并促进烟草疫霉的侵染

 轮纹病是苹果生产中发生严重又难以防治的病害。为探究致病机理,本研究选择葡萄座腔菌的3个候选效应子进行研究。农杆菌介导的烟草瞬时表达显示,Bdo_01520、Bdo_11198、Bdo_11545都能够完全抑制Bax诱导的烟草PCD反应。酵母分泌系统测试表明3个候选效应子的信号肽都具有外泌活性。qRT-PCR测定候选效应子在葡萄座腔菌ZY7有伤接种苹果果实后的相对表达量,结果显示3个基因在病菌侵染36~72 h上调表达。在本生烟中瞬时表达Bdo_11198显著促进了烟草疫霉的侵染,并降低了疫霉菌侵染后本生烟中活性氧的积累。结果表明,葡萄座腔菌候选效应子可以通过影响植物的PCD反应和过氧化氢积累促进病原菌的侵染,研究结果为进一步研究葡萄座腔菌的致病机制提供了基础。