近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所葫蘆科蔬菜遺傳育種創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)在黃瓜幼苗細(xì)菌性軟腐病抗性候選基因挖掘方面取得重要進(jìn)展。該研究從119份黃瓜核心種質(zhì)中鑒定出26份高抗軟腐病種質(zhì)和17份高感軟腐病種質(zhì)，在全基因組范圍內(nèi)鑒定到5個(gè)與黃瓜幼苗軟腐病抗性相關(guān)的QTL位點(diǎn)，并挖掘到6個(gè)參與軟腐病抗性調(diào)控的候選基因。相關(guān)研究結(jié)果以“Genome-wide association study identifies candidate genes for bacterial soft rot resistance in cucumber seedlings”為題發(fā)表于《Horticultural Plant Journal》上。

      黃瓜(Cucumis sativus L.)是重要的保護(hù)地栽培蔬菜作物。黃瓜細(xì)菌性軟腐病是由胡蘿卜軟腐果膠桿菌巴西亞種（Pectobacterium carotovorum subsp. brasiliense, Pcb）引起的重要細(xì)菌性病害。該病害近年發(fā)展迅速，發(fā)病嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致減產(chǎn)60%以上，已成為我國(guó)黃瓜生產(chǎn)上主要病害之一。然而，目前關(guān)于黃瓜細(xì)菌性軟腐病抗病資源篩選、抗性基因克隆與分子機(jī)制解析方面的研究幾近空白，嚴(yán)重制約了抗軟腐病分子育種進(jìn)程。

圖1. 基于119份黃瓜核心種質(zhì)軟腐病病情指數(shù)的聚類(lèi)分析

      該研究對(duì)119份黃瓜核心種質(zhì)材料進(jìn)行苗期接種鑒定，篩選出26份高抗種質(zhì)和17份高感種質(zhì)，其中大部分歐亞類(lèi)型種質(zhì)對(duì)軟腐病敏感，西雙版納種質(zhì)則表現(xiàn)出較高的軟腐病抗性（圖1）；全基因組關(guān)聯(lián)分析共鑒定到5個(gè)與黃瓜幼苗軟腐病抗性相關(guān)的位點(diǎn)。通過(guò)同源基因功能注釋、單倍型分析、時(shí)空表達(dá)分析，篩選到6個(gè)參與黃瓜細(xì)菌性軟腐病抗性調(diào)控的候選基因（圖2）。該研究首次在全基因組范圍內(nèi)挖掘黃瓜幼苗抗細(xì)菌性軟腐病的候選基因，為探究黃瓜幼苗抗軟腐病分子機(jī)制奠定了基礎(chǔ)，也為抗病品種培育提供了基因資源。

圖2. 全基因組關(guān)聯(lián)分析及候選基因挖掘

      該研究以中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所為第一和通訊作者單位。苗晗副研究員和張圣平研究員為共同通訊作者。張倚碩士研究生和董邵云副研究員為論文共同第一作者。該研究獲得國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院創(chuàng)新工程等項(xiàng)目的資助。

原文鏈接： https://doi.org/10.1016/j.hpj.2024.02.006