近日,中國農業科學院作物科學研究所特色農作物優異種質資源發掘與創新利用團隊揭示了茉莉酸誘導的黃酮類物質參與調控苦蕎立枯絲核菌抗性的分子機制。相關研究成果在線發表于《植物細胞(The Plant Cell)》上。
蕎麥是起源于我國的重要雜糧作物,富含黃酮類物質蘆丁。立枯病是蕎麥重要病害,嚴重威脅蕎麥產量。前期研究發現蕎麥馴化過程中黃酮類物質含量顯著降低,且與立枯病抗性密切相關,但分子機制尚不清楚。
研究團隊將苦蕎核心種質資源的抗病性和全基因組重測序數據相結合,鑒定出106個與黃酮類物質代謝和抗病性均相關的馴化位點,并發現許多茉莉酸合成信號通路關鍵基因響應立枯絲核菌侵染。過表達該通路關鍵基因 FtCYP94C1 可提高黃酮類物質蘆丁含量及抗立枯病能力。研究還發現參與黃酮類物質代謝的絲氨酸羥甲基轉移酶受茉莉酸誘導,且與病原菌毒力蛋白互作,促進植物感病。該研究揭示了苦蕎立枯絲核菌與黃酮類物質蘆丁互作的分子機制,為蕎麥抗病分子育種提供了理論基礎和重要基因資源。
該研究得到國家自然科學基金等項目的支持。
文章鏈接: https://doi.org/10.1093/plcell/koad118