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植保所成功克隆水稻白葉枯病持久抗性基因
植保所水稻病害防控研究團隊歷經十余年接力研究，成功克隆了具有重要應用價值的水稻白葉枯病持久抗性基因Xa7，獲得了該基因及其應用的發(fā)明專利（201910174451.X），近日在JCR一區(qū)期刊《Rice》上在線發(fā)表了題為”Xa7, a small orphan gene harboring promoter trap for AvrXa7, leads to the durable resistance to Xanthomonas oryzae pv. oryzae” 的研究論文。植保所汪聰穎博士為論文第一作者，朱小源研究員為通訊作者。
白葉枯病是水稻三大病害之一，嚴重影響水稻的產量和品質?？寺〕志每共』颉⒉糜诳共∮N是防控該病的重要手段。Xa7具有廣譜、持久，以及在高溫或干旱等非生物脅迫環(huán)境下抗性增強的特性，自1978年從孟加拉稻種資源中被發(fā)現(xiàn)以來備受多國科學家的關注，但該基因一直未被克?。⊿idhu et al. 1978; Vera et al. 2000; Webb et al. 2010; Dossa et al. 2020）。2008年團隊成員陳深等將Xa7基因精細定位到118.5kb區(qū)域（Chen et al. 2008, Molecuar Breeding），汪聰穎等于2011年接力研究，通過BAC文庫構建、篩選和測序破解了定位區(qū)間的基因組結構變異，利用病原菌TAL效應子識別元件預測快速鎖定候選基因，經過一系列亞克隆文庫正向遺傳互補驗證和CRISPR/Cas9介導的反向驗證，完成了Xa7功能基因的克隆。Xa7編碼113個氨基酸的小分子蛋白，是沒有保守結構域的“孤兒基因”，它可通過其啟動子區(qū)一個順式調控元件“誘捕”病原菌無毒因子AvrXa7，調動水稻細胞的免疫反應，迅速隔離殺滅入侵病原。
. Xa7功能基因結構、表達特征與抗病表型
Xa7基因是水稻病害防控研究團隊繼克隆了廣譜抗稻瘟病基因Pi50后獲得的又一個擁有自主知識產權、具有重要應用價值的水稻抗病基因。本研究成果對支撐華南乃至我國水稻抗白葉枯病育種、剖析水稻持久抗病性分子機理均具有重要的價值。
相關研究得到了廣東省農業(yè)科學院“十三五“和“十四五”學科團隊建設、國家自然科學基金以及國家、廣東省產業(yè)技術體系等項目的支持。
論文鏈接：https://thericejournal.springeropen.com/articles/10.1186/s12284-021-00490-z
