• 题目:CGM 第 98 期:Fhb7 的水平转移塑造小麦赤霉病抗性
  • 时间:北京时间 2020 年 6 月 10 日 9PM(美国西部 PST 时间 6 月 10 日(星期三)6AM)
  • 地点:Zoom and Bilibili live stream
  • 主讲人:王宏伟,山东农业大学农学院教授,博士生导师。本科就读于烟台大学, 2011 年于高丽大学获得博士学位,2012 年入职山东农业大学,现任山东遗传学会副秘书长。主要从事小麦分子遗传学、群体遗传学、功能基因组学及分子育种学等研究,先后主持国家自然基金、国家 “973” 计划子课题、国家转基因重大专项子课题等,参编书籍《Methods in Molecular Biology》。以第一或通讯作者在 SCIENCE、PNAS、ANAL CHEM、DNA RESEARCH、THEOR APPL GENET 等杂志发表学术成果。

中文摘要

小麦赤霉病是由禾谷镰刀菌引起的全球性重大真菌病害,不但可以造成减产,而且病原菌分泌的呕吐毒素严重威胁人类食品健康。遗憾的是小麦种质资源中有效抗源极其稀少。

本文首先组装了小麦重要近缘种二倍体长穗偃麦草基因组,并利用该参考基因组图位克隆了主效抗赤霉病基因 Fhb7。发现其编码谷胱甘肽转移酶,可以在 DON 及其他单端孢霉烯族毒素 C13 上催化加合一个谷胱甘肽,起到广谱解毒作用,也因此可以针对镰刀菌属病原菌起到广谱抗病作用。

在植物界,未发现 Fhb7 明显的同源基因,而在禾本科植物内生真菌 Epichloë 基因组中存在的单拷贝基因与 Fhb7 相似性高达 97%,暗示其可能通过基因水平转移将 Epichloë Fhb7 的 DNA 整合到长穗偃麦草基因组中。

利用远缘杂交将 Fhb7 回交到普通小麦中显示,其的确可以起到抗赤霉病和茎基腐病的广谱抗病作用,但不带来明显负面产量影响,为作物抗镰刀菌的遗传改良提供了一种有效基因资源。

参考文献

Wang, Hongwei#* & Sun, Silong# & Ge, Wenyang# & Zhao, Lanfei# & Hou, Bingqian# & Wang, Kai# & Lyu, Zhongfan# & Chen, Liyang & Xu, Shoushen & Guo, Jun & Li, Min & Su, Peisen & Li, Xuefeng & Wang, Guiping & Bo, Cunyao & Fang, Xiaojian & Zhuang, Wenwen & Cheng, Xinxin & Wu, Jianwen & Kong, Lingrang*. (2020). Horizontal gene transfer of Fhb7 from fungus underlies Fusarium head blight resistance in wheat. Science. 368. eaba5435. 10.1126/science.aba5435.

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