玉米拟轮枝镰孢菌穗腐病抗性基因的挖掘

发布日期：2022-02-06

作者：闻竞 , 沈彦岐 , 韩四平 , 邢跃先 , 张叶 , 王梓钰 , 李世界 , 杨小红 , 郝东云 , 张艳

摘要：玉米穗腐病是一种严重危害玉米生产的真菌性病害, 而目前在世界范围内玉米育种上应用的大多数自交系缺少对穗腐病的抗性。玉米穗腐病抗性位点的挖掘和抗病基因的克隆, 对玉米穗腐病的遗传改良至关重要。本研究旨在通过转录组测序和全基因组关联分析的方法进行玉米拟轮枝镰孢菌穗腐病抗性位点的挖掘并初步确定候选基因。抗病自交系法A 和感病自交系掖81162 的转录组测序结果表明, 人工接种拟轮枝镰孢菌后7 d 两个自交系的差异表达基因有10,761 个。通过全基因组关联分析共检测到5 个与穗腐病抗性显著相关的SNP, 这些SNP 分布在1 号和9 号染色体上。通过比对B73 RefGen_v3 并注释, 发现SNP 位点附近涉及的基因包括酰基激活酶1 过氧化物酶体、蛋白磷酸酶2C 48、镁转运蛋白、受体蛋白激酶CRINKLY4 和锌指CCCH 域蛋白19。将在转录组测序中获得差异表达基因和全基因组选择中关联到的基因进行比对, 发现全基因组关联分析中关联到的锌指CCCH 域蛋白19 同时也是转录组测序中获得的差异表达基因, 表明锌指CCCH 域蛋白19 可能与玉米拟轮枝镰孢菌穗腐病的抗性相关。本研究结果不仅能为抗病基因的克隆和玉米的抗病分子育种提供一定的理论依据和重要的遗传资源, 而且能为玉米和病原菌的相互作用机理的解析奠定基础。
关键词: 玉米; 拟轮枝镰孢菌; 穗腐病; 抗性基因

来源：玉米拟轮枝镰孢菌穗腐病抗性基因的挖掘[J]. 作物学报,2020(9)：1303-1311