CGM 第98期：Fhb7的水平转移塑造小麦赤霉病抗性
从小麦近缘种中找到的 Fhb7 如何抵御镰刀菌？报告介绍基因克隆、毒素解毒机制与抗病育种应用，并讨论其可能的水平转移来源。
王宏伟
山东农业大学农学院 · 教授
博士生导师。本科就读于烟台大学， 2011年于高丽大学获得博士学位，2012年入职山东农业大学，现任山东遗传学会副秘书长。主要从事小麦分子遗传学、群体遗传学、功能基因组学及分子育种学等研究，先后主持国家自然基金、国家“973”计划子课题、国家转基因重大专项子课题等，参编书籍《Methods in Molecular Biology》。以第一或通讯作者在SCIENCE、PNAS、ANAL CHEM、DNA RESEARCH、THEOR APPL GENET等杂志发表学术成果。
活动回放
小麦赤霉病是由禾谷镰刀菌引起的全球性重大真菌病害，不但可以造成减产，而且病原菌分泌的呕吐毒素严重威胁人类食品健康。遗憾的是小麦种质资源中有效抗源极其稀少。
本文首先组装了小麦重要近缘种二倍体长穗偃麦草基因组，并利用该参考基因组图位克隆了主效抗赤霉病基因Fhb7。发现其编码谷胱甘肽转移酶，可以在DON及其他单端孢霉烯族毒素C13上催化加合一个谷胱甘肽，起到广谱解毒作用，也因此可以针对镰刀菌属病原菌起到广谱抗病作用。
在植物界，未发现Fhb7明显的同源基因，而在禾本科植物内生真菌Epichloë 基因组中存在的单拷贝基因与Fhb7相似性高达97%，暗示其可能通过基因水平转移将Epichloë Fhb7的DNA整合到长穗偃麦草基因组中。
利用远缘杂交将Fhb7回交到普通小麦中显示，其的确可以起到抗赤霉病和茎基腐病的广谱抗病作用，但不带来明显负面产量影响，为作物抗镰刀菌的遗传改良提供了一种有效基因资源。
参考文献
- Hongwei Wang, Silong Sun, Wenyang Ge, Lanfei Zhao, Bingqian Hou, Kai Wang, Zhongfan Lyu, Liyang Chen, Shoushen Xu, Jun Guo, Min Li, Peisen Su, Xuefeng Li, Guiping Wang, Cunyao Bo, Xiaojian Fang, Wenwen Zhuang, Xinxin Cheng, Jianwen Wu, Luhao Dong, Wuying Chen, Wen Li, Guilian Xiao, Jinxiao Zhao, Yongchao Hao, Ying Xu, Yu Gao, Wenjing Liu, Yanhe Liu, Huayan Yin, Jiazhu Li, Xiang Li, Yan Zhao, Xiaoqian Wang, Fei Ni, Xin Ma, Anfei Li, Steven S Xu, Guihua Bai, Eviatar Nevo, Caixia Gao, Herbert Ohm, Lingrang Kong. Horizontal gene transfer of Fhb7 from fungus underlies Fusarium head blight resistance in wheat. Science (New York, N.Y.). 2020;368(6493):eaba5435. DOI: 10.1126/science.aba5435
评论（0）
登录后即可发表评论。
登录暂无评论，来发表第一条评论吧！