新植物学家:研究人员发现单子叶植物的NLR抗病毒基因

来源：遗传发育研究所，2022年10月17日10:28

植物病毒病是一种严重威胁农作物生产的疾病。在双子叶植物中已经报道了许多NLR抗病毒R基因的例子，但是在单子叶植物中没有。

植物病毒病是一种严重威胁农作物生产的疾病。在双子叶植物中已经报道了许多NLR抗病毒R基因的例子，但是在单子叶植物中没有。大麦条纹花叶病毒(BSMV)可在大麦和小麦等重要经济作物上引起条纹花叶病毒病，造成产量损失。因此，发掘和克隆抗BSMV基因对从遗传上提高小麦作物的病毒抗性和分析寄主与病毒的互作机制具有重要意义。近年来，对BSMV的研究主要集中在BSMV的感染过程，但宿主对该病毒的抗性基础研究尚不清楚。只有一些隐性抗病毒基因被报道并定位在大麦中。短柄草是一种温带草。短柄草作为禾本科的模式植物，具有基因组小、株型小、自花授粉、一年生、生命周期短、二倍体和多倍体、对生长环境要求低等特点。它可作为克隆小麦作物和各种禾本科植物重要性状的功能基因的理想材料。

近日，中国科学院遗传与发育生物学研究所植物细胞与染色体工程国家重点实验室研究员刘止庸团队与中国农业大学教授张永亮、李大为团队、美国加州大学柏克莱分校Andrew Jackson、USDA-ARS西部研究中心博士顾雍等合作，在《新生理学》上，他发表了一篇名为cc-nb-LRR蛋白bsr1的研究论文，来自brachypodium conferences通过鉴定gb1运动蛋白在矿物植物中对大麦条纹花叶病毒的抗性。本研究通过图位克隆的方法克隆了第一个大麦抗条纹花叶病毒基因BSR1，该基因为禾本科模式植物。该基因编码一种典型的CC-NBS-LRR抗病蛋白，其抗病毒功能已通过根癌农杆菌转化或基因枪轰击感染的短柄草、大麦和小麦得到验证，并分析了109种不同倍性的短柄草中BSR1的等位变异。研究人员用BiFC和Co-IP实验验证了BSR1对BSMV效应因子TGB1的识别，用本生烟瞬时表达系统验证了影响BSR1和TGB1识别的关键结构域和氨基酸位点。BSR1是第一个从单子叶植物中克隆的编码典型NLR蛋白的抗病毒基因。BSR1基因的分离表明，短柄草是小麦作物优良基因发现和功能研究的理想模式植物，也是禾本科作物潜在R基因的来源，可用于作物改良。同时，本研究为探索病毒-宿主基因的协同进化和抗性开辟了新的途径，有助于理解禾本科作物R基因介导的病毒抗性机制。

普通小麦抗大麦条纹花叶病毒基因BSR1的图位克隆及功能验证

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