新生理学:第一个高抗黑条矮缩病水稻材料的鉴定和第一个抗性基因的克隆

来源：水稻研究所2022-01-24 08:38

近日，广东省农业科学院水稻研究所研究员为第一通讯作者，副研究员赵为联合通讯作者，博士为并列第一作者(江苏省农业科学院王博士为第一作者，研究员和研究员为联合通讯作者)撰写的论文《一种天冬氨酸蛋白47引起数量隐性抗性》

近日，广东省农业科学院水稻研究所研究员为第一通讯员，副研究员赵为联合通讯员。周濂博士为并列第一作者(江苏省农科院王博士为第一作者，研究员与研究员为通讯合著者)，“一种天冬氨酸蛋白酶47引起水稻黑条矮缩病和南方水稻黑条矮缩病的数量隐性抗性”发表于Top植物科学杂志《新生理学杂志》(https://doi.org/10.1111/NPH.17961，10月15日，中国科学院TOP期刊)。

水稻是我国的主要粮食作物，水稻的稳产对我国的粮食安全具有重要意义。黑条矮缩病是一种毁灭性的水稻病毒病，因其危害性大、防治难度大而被称为水稻的“毒瘤”，特别是南方水稻黑条矮缩病，被农业农村部列为水稻两种A级农作物病虫害中唯一的病毒病(http://www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2020-09/17/content _长期以来，由于缺乏稳定、高抗源， 水稻黑条矮缩病的育种一直未能取得突破，由于抗性基因克隆不成功，其抗性的分子机制尚不清楚。

为克服这一难题，广东省农科院、江苏省农科院、国际水稻研究所组成国际合作研究团队，共同探索水稻黑条矮缩病的抗性来源，并对抗性基因进行鉴定，取得突破性进展：通过对来自59个国家的500多个水稻品种种质进行病区自然鉴定、温室人工接种鉴定、病毒积累检测和抗虫性试验，成功鉴定出对水稻黑条矮缩病抗性最强的W44(来自印度)(图1)；通过全基因组关联研究、基因表达差异和序列差异分析、基因功能注释和转基因验证，证实天冬氨酸蛋白酶基因OsAP47是主QTL qRBSDV6-1的功能基因(图2和图3)，也是国际上第一个同时克隆和功能验证的水稻黑条矮缩病和南方水稻黑条矮缩病抗性基因(已获得国家发明专利)。进一步对前期团队测序的500余份供试种质和3000份水稻样品进行比较基因组分析发现，OsAP47的抗病单倍型在粳稻中较为罕见(图4)，首次从分子水平解释了粳稻的易感性，提出籼粳杂交和基因编辑是解决粳稻易感性的有效途径。本研究筛选鉴定的稳定、高抗源和成功克隆的抗性基因为水稻抗病育种的广泛开展和抗病分子机制的深入研究铺平了道路，是水稻黑条矮缩病和南方水稻黑条矮缩病防治研究的重大突破。(100yiyao.com)

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