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大豆抗病基因GmRpsYu的功能与作用机制研究

郑向  李魏  刘世名  戴良英  
【摘要】:根腐病是最为常见、危害最严重的大豆病害,在各国的大豆产区均有发生。利用抗病品种防治大豆疫霉根腐病是最经济、环保且有效的方法。挖掘和利用广谱抗病R基因是当今作物抗性品种开发的主要方向。大豆品种豫豆29高抗大豆疫霉根腐病,为克隆该品种中的抗病基因,本团队利用大豆根腐病抗病品种与感病品种的杂交群体,通过图位克隆、精细定位和测序得到转录因子GmRps Yu基因,是大豆中的一种新型R基因。进一步研究发现,GmRps Yu定位于植物细胞核中,主要在大豆的根和叶片中大量表达。该基因可被病原物相关分子模式几丁质和鞭毛蛋白诱导表达,也可被大豆根腐病病原物疫霉菌和大豆叶斑病病原物丁香假单胞杆菌诱导表达。为深入分析GmRps Yu基因的抗病功能,本研究构建了GmRps Yu的过表达转基因大豆株系。接种实验显示,GmRps Yu基因既显著正调控大豆对大豆疫霉根腐病的抗性,也正调控大豆对丁香假单胞杆菌引起的叶斑病的抗性。GmRps Yu在大豆抗病过程中影响大豆叶片长度和宽度、株高以及叶绿素含量等生理指标。本研究还发现GmRps Yu正调控大豆体内的病原物相关分子模式诱导的免疫反应(PTI)。此外,GmRps Yu还正调控大豆体内的过氧化物途径,有意思的是,作为转录因子,GmRpsYu蛋白可结合到大豆过氧化物途径中的多个调控基因上。本研究结果克隆了大豆抗根腐病的新型R基因GmRps Yu,并且该基因调控大豆对叶斑病的抗性以及大豆PTI反应和生长发育,并初步明确了该基因通过过氧化物信号途径调控大豆的抗病性,丰富了大豆R基因的研究,为大豆抗病育种提供了重要的基因资源与种质资源。

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1 郑向;李魏;刘世名;戴良英;;大豆抗病基因GmRpsYu的功能与作用机制研究[A];植物病理科技创新与绿色防控——中国植物病理学会2021年学术年会论文集[C];2021年
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