近日,中國農業科學院鄭州果樹研究所瓜果質量安全監測與控制技術團隊在《Plant Cell Reports》上發表題為 “Zucchini yellow mosaic virus?induced hypersensitive response is associated with pathogenesis?related 1 protein expression and confers resistance in watermelon” 的研究論文。該研究揭示了西瓜響應小西葫蘆黃花葉病毒(ZYMV)的關鍵基因PR1。
ZYMV是一種全球范圍內廣泛分布的正單鏈RNA病毒,可造成葫蘆科作物嚴重減產。在病害防治中,抗病育種是最經濟有效的方法。然而目前葫蘆科作物僅鑒定到兩個隱性基因。西瓜938-16-B是團隊前期篩選出的具有ZYMV抗性的野生資源,病毒侵染該品種后,會觸發植株過敏反應,進而抑制病毒的增殖。為了深入探討抗病機制,團隊通過轉錄組和蛋白組聯合分析,鑒定出抗病關鍵基因PR1,試驗發現過表達ClPR1能夠顯著提高易感品種對ZYMV的抗性。PR1是植物受到病原體脅迫后產生的一種小分子蛋白。過去的研究已經證實了其對真菌、卵菌和細菌的抗性作用。對于病毒,在此之前尚無證據表明PR1具有抗病功能。該研究證明在植物抗病毒過程中PR1不僅僅只是抗病反應的標記基因,更重要的是它具有抗病毒功能,這一結果為未來抗病育種工作提供新的基因資源。
此外,研究采用團隊自主研發的VIGS載體和過表達載體,克服了葫蘆科作物遺傳轉化效率低的問題,成功實現了目標基因快速高效的系統沉默和超量表達,為葫蘆科作物基因功能研究提供了強有力的技術支撐。
已畢業碩士研究生郝小苑和在讀研究生劉楓楠為該論文的共同第一作者,康保珊副研究員為通訊作者。研究得到了國家自然科學基金、國家西甜瓜產業技術體系、中國農科院創新工程等項目資助。(通訊員:齊文莉)
日期:2025-02-16
ZYMV是一種全球范圍內廣泛分布的正單鏈RNA病毒,可造成葫蘆科作物嚴重減產。在病害防治中,抗病育種是最經濟有效的方法。然而目前葫蘆科作物僅鑒定到兩個隱性基因。西瓜938-16-B是團隊前期篩選出的具有ZYMV抗性的野生資源,病毒侵染該品種后,會觸發植株過敏反應,進而抑制病毒的增殖。為了深入探討抗病機制,團隊通過轉錄組和蛋白組聯合分析,鑒定出抗病關鍵基因PR1,試驗發現過表達ClPR1能夠顯著提高易感品種對ZYMV的抗性。PR1是植物受到病原體脅迫后產生的一種小分子蛋白。過去的研究已經證實了其對真菌、卵菌和細菌的抗性作用。對于病毒,在此之前尚無證據表明PR1具有抗病功能。該研究證明在植物抗病毒過程中PR1不僅僅只是抗病反應的標記基因,更重要的是它具有抗病毒功能,這一結果為未來抗病育種工作提供新的基因資源。
此外,研究采用團隊自主研發的VIGS載體和過表達載體,克服了葫蘆科作物遺傳轉化效率低的問題,成功實現了目標基因快速高效的系統沉默和超量表達,為葫蘆科作物基因功能研究提供了強有力的技術支撐。
已畢業碩士研究生郝小苑和在讀研究生劉楓楠為該論文的共同第一作者,康保珊副研究員為通訊作者。研究得到了國家自然科學基金、國家西甜瓜產業技術體系、中國農科院創新工程等項目資助。(通訊員:齊文莉)
日期:2025-02-16