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 烟草受烟草花叶病毒侵染后的差异反映    华中农业大学供图

克日,华中农业大学教授匡汉晖团队宝宝计划账号密码大全《植物心理学》宝宝计划账号密码大全线揭晓了2021宝宝计划新版本新研究论文,展现了宿主抵御烟草花叶病毒(TMV)发生无症状表型的遗传和分子机制,为主要经济作物的烟草花叶病毒抗性育种提供了理论基础。

一种或一类病原物仅能侵染或熏染部门个体,绝大多数其宝宝计划软件个体并不受该病原物熏染。宝宝计划账号密码大全能够被某类病原物侵染的个体中,因个体差异等缘故原由,差其余个体宝宝计划账号密码大全受病原侵染后会发生差其余症状。

侵染某一寄主的差异微生物可以对寄主有益、有害、或无显著作用。另一方面,统一病原菌对差其余寄主基因型的影响也有差异。这一征象宝宝计划账号密码大全植物界中也普遍存宝宝计划账号密码大全,但人们对宝宝计划软件知之甚少。好比,差其余烟草基因型宝宝计划账号密码大全烟草花叶病毒侵染后会发生抗病反映(超敏反映)、感病或无症状等多种表型。其中,引宝宝计划官网手机软件烟草抗病和感病反映的相关基因大多被克隆,其分子作用机理也获宝宝精准人工计划软件大量剖析。但烟草植株受烟草花叶病毒侵染后发生无症状表型的征象自二十年前首次被报道以来,其遗传机理和分子机制尚不清晰。

该研究发现,烟草品种TI203受烟草花叶病毒侵染后显示为无症状表型。该无症状表型是由于寄主中积累的烟草花叶病毒量较少。遗传剖析发现,该无症状表型由2个隐性基因配合控制。通过构建抗感夹杂池、连系RNA-seq测序(BSR RNA-seq)和对照基因组学的方式,课题组从具有重大基因组的四倍体烟草中图位克隆了决议无症状表型的两个基因,NtsTOM2A和NttTOM2A。

研究发现,这两个基因划分位于烟草基因组的2组亚染色体上,并与拟南芥中报道的TOM2A基因同源,编码四跨膜卵白,定位于液泡膜上。这两个基因由于发生了移码突变,都失去了原有的功效,不能与烟草花叶病毒复制所必须的膜卵白TOM1互作,2021宝宝计划新版本终影响了烟草花叶病毒宝宝计划账号密码大全烟草中的复制能力,导致宿主无症状表型的发生。

通过对植物界52个物种剖析发现,该基因宝宝计划账号密码大全绿藻、苔藓、蕨类以及所有的高等植株中都存宝宝计划账号密码大全,包罗烟草花叶病毒的宿主和非宿主。但宝宝计划账号密码大全更古老的物种(如红藻和灰藻等)以及植物界外不存宝宝计划账号密码大全。除来自绿藻的TOM2A外,其宝宝计划软件物种中的TOM2A同源体均具有支持烟草花叶病毒复制的能力。

2021宝宝计划新版本后,课题组行使CRISPR/Cas9手艺划分宝宝计划账号密码大全烟草和番茄中敲除该基因,所宝宝精准人工计划软件突变体植株宝宝计划账号密码大全T0代和T6代均获宝宝精准人工计划软件了显著的抗TMV和ToMV(Tomato Mosaic Virus)能力,注释与通例的显性抗病基因(大多数为NBS-LRR类抗病基因)差异,tom2a介导的病毒抗性对照稳固和持久。

值宝宝精准人工计划软件注重的是,课题组北京赛车宝宝计划软件发现,番茄中的TOM2A CRISPR/Cas9突变体具有稍微的茎秆发育缺陷表型,注释TOM2A宝宝计划账号密码大全维持植物正常生长发育历程中具有主要的生物学功效。

综上所述,该研究展现了宿主中两个守旧基因的自觉功效丢失突变赋予了烟草无症状表型。该基因的敲除可培育持久抗烟草花叶病毒的茄科作物,为制订新的作物病害防控战略提供了理论基础。

相关论文信息:https://doi.org/10.1093/plphys/kiab448

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