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科學(xué)家找到馬尾松抵御松材線蟲病的抗性新基因
作者：李晨 來源：中國(guó)科學(xué)報(bào) 
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當(dāng)前松樹產(chǎn)業(yè)面臨嚴(yán)峻的松材線蟲病危害。中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院亞熱帶林業(yè)研究所研究員周志春團(tuán)隊(duì)基于松脂和松材線蟲病抗性關(guān)系方面開展了多項(xiàng)研究。
近日， 該團(tuán)隊(duì)找到馬尾松抵御松材線蟲病的抗性新基因PmNBS-LRR97。相關(guān)研究成果在線發(fā)表于《國(guó)際分子科學(xué)雜志》（International Journal of Molecular Sciences）。
我國(guó)馬尾松面積約804萬(wàn)公頃，年產(chǎn)松脂50萬(wàn)～70萬(wàn)噸，占全國(guó)松脂總量的70%以上。據(jù)國(guó)家林業(yè)和草原局公告（2022年第6號(hào)），松材線蟲病目前已擴(kuò)散至19個(gè)�。▍^(qū)、市），危害松林面積約200萬(wàn)公頃，病死株約2000萬(wàn)株。危害樹種也由馬尾松、黑松逐漸向北擴(kuò)散到油松、紅松、落葉松等樹種上，其中馬尾松占比90%以上，損失上千億元。
植物在遇到病蟲害等威脅時(shí)，可以像動(dòng)物一樣啟動(dòng)先天免疫系統(tǒng)，其中抗�。≧）基因?qū)Σ≡�物進(jìn)行識(shí)別，以激活兩類免疫反應(yīng)使植物產(chǎn)生抗性。其中最大的一類是含有核苷酸結(jié)合位點(diǎn)（NBS）和亮氨酸重復(fù)序列（LRR）的NBS-LRR基因，而馬尾松NBS-LRR相關(guān)基因研究缺乏。
該研究首次對(duì)馬尾松莖轉(zhuǎn)錄組中的NBS-LRR基因家族進(jìn)行了鑒定、分組和結(jié)構(gòu)分析，共鑒定出507個(gè)含有NBS結(jié)構(gòu)域的抗病基因，分為8個(gè)亞類。他們發(fā)現(xiàn)，位于細(xì)胞膜上的PmNBS-LRR97基因參與了對(duì)松材線蟲病的防御反應(yīng)，其在松材線蟲侵染后顯著上調(diào)，且在莖中高表達(dá)，并可通過激活活性氧相關(guān)基因的表達(dá)，促進(jìn)活性氧大量產(chǎn)生，有助于馬尾松抑制對(duì)松材線蟲病的感染。
該發(fā)現(xiàn)鑒定了馬尾松抗松材線蟲病的抗性新基因，為構(gòu)建馬尾松分子設(shè)計(jì)育種體系提供了理論依據(jù)，為培育馬尾松抗松材線蟲病新品種奠定了研究基礎(chǔ)，有助于推進(jìn)我國(guó)松樹育種水平從常規(guī)育種時(shí)代邁進(jìn)分子設(shè)計(jì)育種時(shí)代。
解懿妮博士研究生為第一作者，研究員周志春和劉青華為通訊作者。研究得到浙江省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、浙江省農(nóng)業(yè)新品種選育科技重大專項(xiàng)和江西省林業(yè)局林業(yè)科技創(chuàng)新專項(xiàng)的資助。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.3390/ijms24031812。
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