近日，中國農業(yè)科學院蔬菜花卉研究所葫蘆科蔬菜遺傳育種創(chuàng)新團隊和蔬菜功能基因組創(chuàng)新團隊合作在黃瓜白粉病抗性分子機制研究上取得重要進展。該研究通過基因編輯驗證CsMLO8/11負調控黃瓜莖蔓白粉病抗性，鑒定到其互作蛋白CsCRK2 和 CsRbohD，發(fā)現(xiàn)CsMLO8/11競爭性抑制CsCRK2 與 CsRbohD的互作，通過影響ROS的產生來調控白粉病抗性。相關研究結果以 “CsMLO8/11 are required for full susceptibility of cucumber stem to powdery mildew and interact with CsCRK2 and CsRbohD”為題發(fā)表于《Horticulture Research》（IF=8.7）上。

      黃瓜是世界上重要的蔬菜作物，白粉病是威脅全球黃瓜生產的主要病害之一。研究黃瓜白粉病抗性的分子機制，選育抗白粉病的優(yōu)異種質成為遺傳育種亟待解決的問題。該研究對95份黃瓜核心種質進行莖蔓白粉病抗性評價，通過GWAS分析發(fā)現(xiàn)pm-s5.1位點CsMLO8編碼區(qū)1449bp插入可顯著增強莖蔓白粉抗性。CsMLO8和CsMLO11基因編輯突變體mlo8和mlo11在莖蔓、下胚軸和葉片中均表現(xiàn)出更強的白粉抗性，尤其在雙突mlo8mlo11的莖蔓和下胚軸中更為顯著。此外，與野生型相比，mlo8/11中積累更多ROS，且ROS信號通路中基因CsCRK2與CsRbohD的表達水平在接種后顯著上調，進一步通過酵母雙雜、BiFC和LCI等實驗證明CsMLO8和CsMLO11可以分別與CsRbohD和CsCRK2相互作用，CsMLO8可以競爭性抑制CsCRK2與CsRbohD 的C末端互作，通過影響ROS迸發(fā)來調控白粉病抗性。該研究結果為闡明黃瓜白粉病抗性分子機制提供了重要理論依據，也可為抗白粉病品種培育提供基因資源。

圖1. CsMLO8/11的功能驗證

圖2. mlo8介導的黃瓜白粉病抗性分子機制

      該研究以中國農業(yè)科學院蔬菜花卉研究所為第一和通訊作者單位。張圣平研究員、楊學勇研究員和作物科學研究所孫加強研究員為共同通訊作者。董邵云副研究員、劉欣博士、韓佳楠博士、苗晗副研究員為論文共同第一作者。該研究受到國家自然科學基金、北京市科技計劃項目、現(xiàn)代農業(yè)產業(yè)技術體系、中國農業(yè)科學院創(chuàng)新工程等項目資助。

原文鏈接： https://doi.org/10.1093/hr/uhad295