近日，The Plant Journal上線了山東農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院楊克強(qiáng)/房鴻成課題組題為《Multi-omics analysis reveals the allelic variation in JrWDRC2A9 and JrGPIAP conferring resistance against anthracnose (Colletotrichum gloeosporioides) in walnut (Juglans regia)》的研究論文。

核桃（Juglans regia L.）是世界上重要的堅(jiān)果樹種之一，素有“木本糧油”之稱，核桃仁營(yíng)養(yǎng)價(jià)值豐富，有益于人體健康。近年來(lái)，由膠孢炭疽菌（Colletotrichum gloeosporioides）引起的核桃炭疽病的流行，致使核桃優(yōu)質(zhì)堅(jiān)果產(chǎn)出不足，核桃市場(chǎng)處于大宗產(chǎn)能過剩，優(yōu)質(zhì)產(chǎn)出不足的兩難局面。因此研究核桃抗病機(jī)制，挖掘抗病基因，選育抗病良種是我國(guó)核桃產(chǎn)業(yè)發(fā)展亟需解決的迫切問題。

課題組對(duì)182個(gè)核桃材料重測(cè)序并進(jìn)行GWAS分析，結(jié)合轉(zhuǎn)錄組分析和qRT-PCR，發(fā)現(xiàn)基于SNP Chr13_36265784位點(diǎn)鑒定出的JrWDRC2A9和基于SNP Chr07_10106470位點(diǎn)鑒定出的JrGPIAP是核桃抗炭疽病相關(guān)的基因。通過對(duì)轉(zhuǎn)基因植株進(jìn)行抗病性評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)JrWDRC2A9和JrGPIAP均能提高核桃對(duì)炭疽病的抗性。SNP Chr13_36265784（A > G）位于JrWDRC2A9的外顯子區(qū)，使谷氨酰胺（JrWDRC2A9 HapI）轉(zhuǎn)變?yōu)榫彼幔↗rWDRC2A9 HapII），并減弱了JrWDRC2A9對(duì)C. gloeosporioides的抗性以及與JrTLP1的結(jié)合能力。相反，SNP Chr07_10106470（T > G）引起的等位基因變異通過促進(jìn)JrGPIAP的表達(dá)水平提高了核桃對(duì)C. gloeosporioides的抗性。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)JrGPIAP 能夠與 JrPR1L 啟動(dòng)子結(jié)合并激活其轉(zhuǎn)錄，且 JrGPIAP - JrEMP24復(fù)合體進(jìn)一步增強(qiáng)了JrPR1L轉(zhuǎn)錄激活作用從而提高了核桃對(duì)炭疽病的抗性。這些發(fā)現(xiàn)表明 JrWDRC2A9 和 JrGPIAP 等位基因變異會(huì)影響核桃對(duì)C. gloeosporioides的抗性，為核桃的抗病育種提供了理論支持。

林學(xué)院碩士研究生宮安迪和山東農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院博士后董玉惠博士為本文第一作者，山東農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院楊克強(qiáng)教授和房鴻成副教授為本文通訊作者。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金，山東省自然科學(xué)基金，山東省農(nóng)業(yè)良種工程等項(xiàng)目的資助。

論文鏈接：DOI: 10.1111/tpj.17254

編      輯：萬(wàn)    千 

審      核：賈    波