小麥白粉病是威脅糧食安全的病害之一。當前,提高小麥的白粉病抗性尤其是廣譜抗性,是小麥抗病育種領域的主要任務。野生二粒小麥是普通小麥的野生祖先種,經歷了長期而復雜的環境演變,積累了豐富的遺傳多樣性,是現代小麥抗病遺傳改良的寶貴資源。
中國科學院遺傳與發育生物學研究所研究員劉志勇與趙玉勝團隊采用圖位克隆、PacBio長讀長基因組重測序、突變體和轉基因功能驗證等方法,克隆到廣譜抗白粉病基因Pm36。Pm36編碼一個新型的具有跨膜結構域的串聯激酶(WTK7-TM)蛋白。白粉菌多小種鑒定發現,WTK7-TM對我國不同生態區的所有測試的104個白粉菌生理小種均表現出免疫或高抗。研究發現,Pm36位點存在明顯的基因組擴張和新基因產生現象。EMS突變體實驗發現,WTK7-TM的兩個激酶結構域和跨膜結構域對于抗病功能至關重要。體外磷酸化實驗初步證實,串聯激酶WTK7-TM的兩個激酶結構域對于自磷酸化和底物磷酸化的能力均是必需的。進化分析顯示,兩個激酶結構域可能是通過重復形式產生,屬于“絲氨酸/蘇氨酸”類型激酶。亞細胞定位發現串聯激酶WTK7-TM定位于細胞質膜。基因溯源分析發現,Pm36基因稀有地分布在野生二粒小麥的南部居群,未參與小麥的進化過程,且在現代小麥基因庫中缺失。該研究采用分子設計育種,將Pm36基因導入我國小麥主產區主栽品種,創制出高產而抗病的小麥新種質ZKPm36,為培育廣譜抗白粉病小麥新品種提供了基因資源、奠定了理論基礎。
4月10日,相關研究成果以A membrane associated tandem kinase from wild emmer wheat confers broad-spectrum resistance to powdery mildew為題,在線發表在《自然-通訊》(Nature Communications)上。研究工作得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金、河北省重點研發計劃、海南省崖州灣種子實驗室“揭榜掛帥”項目等的支持。

小麥廣譜抗白粉病基因Pm36圖位克隆
三維基因組互作與表觀遺傳修飾是基因表達調控的重要因素,其動態變化與細胞生長發育及癌癥等疾病的發生發展密切相關。解析染色質在活細胞內的時空動態,是理解基因調控機制的重要科學問題。現有基于CRISPR-C......
11月1日,在長沙舉行的第五屆湖南省抗癌協會家族遺傳性腫瘤專業委員會學術年會上,中信湘雅生殖與遺傳專科醫院(下稱中信湘雅)首席科學家盧光琇宣布,該院第100位通過胚胎植入前遺傳學檢測(PGT)技術阻斷......
10月16日,記者從中信湘雅生殖與遺傳專科醫院獲悉,該院研究員林戈、副研究員鄭偉團隊,聯合山東大學、上海交通大學醫學院等單位的科研團隊開展合作攻關,系統揭示了卵子與早期胚胎質量問題導致女性反復“試管”......
衰老對身體產生的可見影響有時與基因活動的無形變化有關。DNA甲基化的表觀遺傳過程會隨著年齡增長而變得不再精確,造成基因表達的變化。而這種變化與隨著年齡增長而出現的器官功能衰退和疾病易感性增加有關。如今......
有些人比同齡人更顯年輕,而有些人看著更顯老;有些人年逾九旬仍身心康健,而另一些人早在數十年前就飽受糖尿病、阿爾茨海默病或行動障礙的困擾;有些人能輕松應對嚴重摔傷或流感侵襲,而有些人一旦住院就再難康復。......
近日,西北農林科技大學玉米生物學與遺傳育種團隊聯合華中農業大學玉米團隊在《植物生理學研究》發表論文。研究初步揭示了ZmGBF1-ZmATG8c模塊通過自噬途徑調控玉米耐熱性的分子機制。隨著全球氣溫持續......
記者21日從國家乳業技術創新中心獲悉,該中心技術研發團隊成功研制出奶牛種用胚胎基因組遺傳評估芯片和“高產、抗病、長生產期”功能強化基因組預測芯片。該系列基因芯片具有完全自主知識產權,填補了我國基因芯片......
國際期刊《內分泌學前沿》日前刊登的一項新研究揭示,一種特殊基因對腸道吸收維生素D及其后續代謝過程至關重要,阻斷或抑制該基因能夠選擇性抑制癌細胞生長。這一發現在癌癥治療等精準醫學領域具有廣闊應用前景。維......
記者從安徽農業大學獲悉,該校王曉波教授團隊聯合中國農業科學院作物科學研究所邱麗娟、李英慧研究員團隊,解析了關鍵基因對大豆種子油脂和蛋白比例(油蛋比)的調控機制,為高油或高蛋白大豆品種選育提供了新方向。......
小麥白粉病影響小麥的產量與品質,利用寄主抗性是控制這一病害的有效措施。黑麥是小麥的近緣屬,具有抗病、耐逆、生物產量高等特性,蘊含豐富的可用于小麥遺傳改良的優異基因。六倍體小黑麥是由小麥和黑麥經遠緣雜交......