白粉病相关基因MLO在瓜菜类白粉病广谱抗性研究中的应用.pdf

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1、中国瓜菜专精逮0白粉病相关基因MLO在瓜菜类白粉病广谱抗性研究中的应用程鸿，孔维萍(甘肃省农业科学院蔬菜研究所兰州730070)摘要：MLO(mildewresistancelocusO)被认为是研究植物广谱抗性的模式基因，它编码一种7TM跨膜蛋白，对白粉病菌具有负调控作用。野生或者人工突变获得的mlo基因，对白粉病具有广谱抗性，表明MLO在植物白粉病育种方面具有潜在的应用价值。就MLO的发现、结构定位、细胞学证据、突变抗病的机制等方面的研究现状及在瓜菜类作物广谱抗性材料创制中的应用进行了总结，并讨论了今

2、后的研究重点。关键词：白粉病；MLO；广谱抗性ProgressofMLogeneonbroad—spectrumresistancetopowderymildewincucurbitsandvegetablesCHENGHong，KONGWeiping(InstituteofVegetable，GansuAcademyofAgriculturalScience，Lanzhou730070，China)Abstract：MLO(mildewresistancelocus0)isconsideredtobea

3、modelplantgenesuitableforstudybroad—spectrumresis—tance，whichencodesatransmembraneprotein7TM．Itmayplayanegativeregulatoryroleonpowderymildew，whichindi·catedthatithaspotentialapplicationsinplantbreedingforresistancetopowderymildew．Thispaperdepictsprogressi

4、npowderymildewresearchandcreationofbroad-spectrumresistancematerialincucurbitsandvegetables．Theresearchdi—rectioninthefutureisalsoputforward．Keywords：PowderymildeW；MLO；Broad—spectrum白粉病在我国分布较为普遍，危害很多农作小种演替的报道n”。Hosoya等提出为了应对不物，为高度专化性寄生真菌，可侵染600多种植断演替的白粉病生

5、理小种对品种抗性的挑战，育种物u。它的主要寄主不仅包括麦类作物，而且还包者需要挖掘或者创新具有广谱抗性的种质资源，从括了众多的园艺类作物，在瓜类上发病尤为严而保持品种对白粉病菌的持续抗性。重[21。近年来随着分子生物学技术的逐步发展，人MLO被认为是研究植物广谱抗病性的最佳模们开始重视利用分子育种技术从作物资源中挖掘式基因n，普遍认为它对白粉病菌具有负调控作用，抗白粉病种质资源，为品种选育提供支持，在黄瓜、类似于植物的“感病基因”。无论在双子叶植物拟西瓜、甜瓜等很多作物上也相继发现了抗白粉病基南芥还是单子

6、叶植物大麦上，都有科学证据证明因，这些基因资源极大地促进了瓜类种质资源的MLO突变体对白粉病菌具有广谱抗性”，因此在抗性育种创新。在我国由于地域广阔、生态环境复农作物白粉病育种方面具有一定的应用价值。本杂，白粉病不仅分布广泛而且生理小种众多。在黄文在现有研究基础上综述MLO基因在瓜菜类作物瓜、冬瓜、南瓜、甜瓜等作物上均发现白粉病的生理广谱抗性方面的最新研究进展，并讨论该研究领域小种【3。从世界范围看这些生理小种也在逐渐演的发展方向。替，比如在美国东南部地区，瓜类作物上曾发现P0一lMLO基因的发现dosp

7、haera．xanthii族群的生理小种2向生理小种1演替u01，在法国、西班牙、日本也有甜瓜白粉病生理植物存在两类基本抗性，一类是“基因对基因”收稿日期：2015—04—02；修回日期：2015—06～08基金项目：国家自然科学基金项目(31360434，31471896，31301795)；甘肃省生物技术专项(GNsw一2012—13)；农业部园艺作物生物学与种质创制西北地区科学观测实验站项目作者简介：程鸿，男，副研究员，博士。研究方向：瓜类遗传育种和分子生物学。电话：0931—7754993；E—m

8、ail：chengjn@yeah．net0中国瓜菜28卷式的高度专一的R基因抗性，第二类抗性方式即通细胞定位过突变寄主植物自身的一个或者几个基因，来诱导第一个野生大麦MLO基因在1997年被克隆，对某一类或几类病原物的抗性，大麦mlo基因就属为MLO功能研究奠定了良好基础。研究发现大麦于这类基因。1937年，德国人发现野生的2个大MLO基因的产物为一个6Oku的跨膜蛋白”，具有麦株系对白粉病菌所有已知的生理小种都具有很7个跨膜