近日,中國農(nóng)業(yè)科學院鄭州果樹研究所桃遺傳育種團隊首次解析了紅葉桃葉片呈色與白粉病抗性協(xié)同調(diào)控的分子機制,為紅葉桃分子育種提供了全新理論依據(jù)。這一發(fā)現(xiàn)為培育兼具觀賞價值和抗病性的新型桃樹品種提供了關(guān)鍵靶點。該研究發(fā)表于《新植物學家》(New Phytologist)。
紅葉桃。中國農(nóng)科院鄭果所供圖
研究團隊通過整合群體遺傳學、BSA混池測序和lncRNA測序等技術(shù),發(fā)現(xiàn)紅葉桃中6號染色體與8號染色體間的易位現(xiàn)象。這種染色體結(jié)構(gòu)變異通過“一因多效”機制,同時調(diào)控花青素合成通路關(guān)鍵基因PpMYB114的表達和白粉病抗性基因PpRPP13的沉默。這種特殊的結(jié)構(gòu)重排(基因“搬家”)雖然激活了花青素合成,但同時削弱了植物的免疫反應。
研究人員指出,葉片獲得絢麗色彩卻失去抗性,本質(zhì)上是因為植物在資源分配上做出了權(quán)衡:將更多的能量和資源用于合成色素,導致防御能力下降。這種現(xiàn)象反映了植物在適應環(huán)境過程中的復雜策略,也為理解植物的進化和生態(tài)功能提供了重要線索。
3種不同基因型桃葉片的葉片顏色表型和抗/感病表型。中國農(nóng)科院鄭果所供圖
鄭果所助理研究員孫世航和博士研究生孟君仁為論文第一作者,該所研究員曾文芳為通訊作者。該研究得到了國家自然科學基金、河南省科技攻關(guān)項目、中國農(nóng)業(yè)科學院科技創(chuàng)新工程、鄭州果樹研究所基本科研業(yè)務(wù)費等項目資助。
相關(guān)論文信息:https://doi.org/10.1111/nph.70028