发布时间:2014-09-11 15:18 原文链接: 南京农业大学Nature子刊发表水稻新文章

  来自南京农业大学、中国农业科学院等处的研究人员在新研究中克隆出了水稻抗性等位基因STV11,并证实STV11编码了一种磺基转移酶,可赋予对水稻条纹病毒的持久抗性。这一研究发现发表在9月9日的《自然通讯》(Nature Communications)杂志上。

  任职于南京农业大学和中国农业科学院万建民(Jianmin Wan)教授是这篇论文的通讯作者。其主要从事水稻重要农艺性状的基因定位、克隆和品种选育等研究,并作出杰出贡献。先后发现并精细定位了水稻重要农艺性状基因25个,目前已成功克隆了重要农艺性状基因8个基因,发表SCI论文80多篇。

  水稻(Rice)是世界上超过一半人口的主食。水稻条纹病毒(Rice stripe virus ,RSV)是纤细病毒属(Tenuivirus)代表种,其通过灰飞虱(SBPH)传播,引起的水稻条纹叶枯病是水稻重要病害之一。每年中国东部和韩国超过80%的稻区都受到这种疾病的影响,给水稻生产造成了严重损失。

  RSV感染的水稻病株常枯孕穗或穗小畸形不实。拔节后发病在剑叶下部出现黄绿色条纹,各种类型稻均不枯心,但抽穗畸形,结实很少。严重情况下,RSV可导致重大的粮食生产损失。由于缺乏有效的方法来控制RSV,杀虫剂被广泛应用来控制它的传播媒介灰飞虱,但其成本较高,且给人类、家畜和环境造成了危害。开发出抗病水稻品种被认为是控制这种病毒性疾病的一种最经济、最有效和最环保的措施。

  在东亚大多数的粳稻品种都非常容易感染RSV。相比于粳稻,许多的籼稻品种对RSV显示抗性。当前已鉴别出了5个来源于籼稻的主要RSV抗性数量性状数量性状基因座(quantitative trait locus, QTL):Stv-bi, qSTV11IR24, qSTV11TQ, qSTV11KAS and qSTV11SG,它们均定位在水稻第11号染色体的长臂上。但尚未有一个QTL被克隆出来。因此对于与水稻RSV抗性相关的分子机制仍知之甚少。

  在这篇文章中研究人员报告称,克隆出了水稻抗性等位基因STV11 (STV11-R),证实其编码了一种磺基转移酶(OsSOT1),可催化水杨酸(SA)转化为磺基水杨酸(SSA),而易感等位基因STV11-S编码的基因产物则丧失了这种活性。序列分析结果表明,STV11-R和STV11-S各自普遍存在于籼稻和粳稻中。研究人员证实将STV11-R等位基因导入到易感水稻品种或是将STV11-R异源性转移到烟草中,可赋予对RSV的有效抗性。

  这些研究结果提供了有关植物病毒防御机制的一些新认识,并为我们指出了采用分子标记辅助选择或基因工程来培育RSV抗性作物的有效方法。

相关文章

方显杨研究组与合作者共同开发了一种新型活细胞DNA成像技术

三维基因组互作与表观遗传修饰是基因表达调控的重要因素,其动态变化与细胞生长发育及癌症等疾病的发生发展密切相关。解析染色质在活细胞内的时空动态,是理解基因调控机制的重要科学问题。现有基于CRISPR-C......

胚胎“体检”狙击遗传肿瘤10年诞生百名“无癌宝宝”

11月1日,在长沙举行的第五届湖南省抗癌协会家族遗传性肿瘤专业委员会学术年会上,中信湘雅生殖与遗传专科医院(下称中信湘雅)首席科学家卢光琇宣布,该院第100位通过胚胎植入前遗传学检测(PGT)技术阻断......

水稻高产与氮高效协同调控新机制获揭示

中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员傅向东与福建农林大学和浙江理工大学的合作者首次揭示了通过精准调控染色质三维结构,能协同提升水稻产量和氮肥利用效率,为解决长期困扰现代农业的“高投入、高产出”难题提......

我国科研人员找到导致反复“试管”失败的“基因钥匙”

10月16日,记者从中信湘雅生殖与遗传专科医院获悉,该院研究员林戈、副研究员郑伟团队,联合山东大学、上海交通大学医学院等单位的科研团队开展合作攻关,系统揭示了卵子与早期胚胎质量问题导致女性反复“试管”......

水稻利用多维度通路精准调控氮素代谢

当一粒种子落入土壤,它如何在贫瘠的环境中找到生存之道?水稻等作物如何精准感知土壤中的氮素变化,长久以来都是未解之谜。中国科学家近日破解了水稻感知土壤氮素的"密码"——通过钙信号串联......

衰老如何改变我们的基因

衰老对身体产生的可见影响有时与基因活动的无形变化有关。DNA甲基化的表观遗传过程会随着年龄增长而变得不再精确,造成基因表达的变化。而这种变化与随着年龄增长而出现的器官功能衰退和疾病易感性增加有关。如今......

为何有人衰老更快?揭秘背后的400个基因

有些人比同龄人更显年轻,而有些人看着更显老;有些人年逾九旬仍身心康健,而另一些人早在数十年前就饱受糖尿病、阿尔茨海默病或行动障碍的困扰;有些人能轻松应对严重摔伤或流感侵袭,而有些人一旦住院就再难康复。......

研究发现病毒蛋白抑制水稻免疫途径新机制

水稻作为最重要的粮食作物,为超过半数的世界人口提供主食。然而,水稻黑条矮缩病毒(SRBSDV)等病毒严重危害水稻生长,威胁粮食生产安全,解析病毒—水稻互作的分子机制对水稻病毒病的防控具有重要意义。近日......

科学家找到可用于育种的水稻抗纹枯病基因

7月30日,《自然—遗传学》在线发表了扬州大学教授左示敏团队联合中国农业科学院植物保护研究所、河北师范大学等单位克隆的水稻抗纹枯病优异基因SBRR1-R。此基因蕴藏在水稻自然品种中,且具有显著育种价值......

科学家发现玉米耐热关键基因

近日,西北农林科技大学玉米生物学与遗传育种团队联合华中农业大学玉米团队在《植物生理学研究》发表论文。研究初步揭示了ZmGBF1-ZmATG8c模块通过自噬途径调控玉米耐热性的分子机制。随着全球气温持续......