大豆抗疫霉根腐病的分子机制.pdf

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1、第40卷第4期东北农业大学学报40(4):121~1262009年4月JournalofNortheastAgriculturalUniversityApr.2009文章编号1005－9369（2009）04－0121－06大豆抗疫霉根腐病的分子机制123144431*邱红梅，曹海峰，刘春燕，王家麟，陈立君，刘迎雪，郭强，胡国华，陈庆山（1.东北农业大学大豆研究所，哈尔滨150030；2.东北农业大学研究生院，哈尔滨150030；3.黑龙江省农垦科研育种中心，哈尔滨150086；4.黑龙江省农业科学院作物育种研究所，哈尔滨150090）摘要：大豆疫霉根腐病是毁

2、灭性病害之一，每年都会给大豆产业带来巨大的经济损失。抗病品种的选育和种植是对此病的最有效防治措施。抗病机制的研究可以为抗病品种的选育提供理论基础，因此抗病机制成为研究焦点。根据大豆抗疫霉根腐病（Phytophorarootrot）的分子机制的研究进展，文章阐述了大豆防卫基因、大豆疫霉菌无毒基因以及大豆-疫霉菌互作的研究进展，以期为抗病品种的选育提供理论基础。关键词：大豆；疫霉根腐病；分子机制中图分类号：S435.651文献标识码：A大豆疫霉根腐病（Phytophthorarootrot）是一种反应，这类基因称之为防卫相关基因（Defense[1]土传性疫霉病害

3、。大豆疫霉菌（PhytophthoraRelatedGenes）或简称防卫基因（DefenseGenes）。sojae）属于卵菌门、卵菌纲、霜霉目、腐霉科、疫在大豆抗疫霉根腐病的研究过程中，目前为止[2]霉属。此病目前已成为大豆毁灭性的病害之一，共发现了三类防卫基因：第一类是抗病基因（R[4]在大豆生产上造成巨大的经济损失，为此国内外gene）。抗病基因是大豆-疫霉菌相互关系中的一的研究学者对该病进行了多方面的研究。目前在个关键因子，是抗病机制研究的基础。大豆疫霉菌病原菌的分离鉴定、小种分离鉴定、小种产生机抗病基因（Rpsgene）一般是单基因或寡基因，当大制

4、和遗传多样性、病害发生流行规律、病原菌的豆疫霉菌侵入时可抵御其扩展，因此美国学者早在生物学特性、病原菌的基因组测序、病原菌无毒20世纪50年代就开展了大豆抗疫霉根腐病基因的基因标记及克隆、抗性基因筛选技术、抗病基因研究。自Bernard等鉴定出了第一个大豆疫霉根腐[5]定位及克隆、抗性品种的选育、大豆-大豆疫霉菌病的抗病基因Rps1以来，已经鉴定了16个抗病相互作用的研究等方面都取得了显著成就，为大基因分布于9个不同的位点上，利用AFLP（Ampli-[3]豆抗疫霉根腐病机制的研究提供了理论基础。fiedFragmentLengthPolymorphism）、

5、RAPD（RandomAmplifiedPolymorphicDNA）和SSR（SimpleSequence1大豆疫霉根腐病防卫基因Repeat）等标记将9个不同的抗病位点定位于大植物在与病原微生物共同进化的过程中，发豆的连锁群（MolecularLinkageGroups，MLGs）上展了一系列拮抗病原物侵染的复杂的防御反应体（见表1），Rps1和Rps7位于同一连锁群N；Rps4、系。在植物与病原互作中，有大量的基因诱导表Rps5和Rps6位于同一连锁群G，也有人认为Rps4达，它们编码的蛋白质参与植物对病原物的防卫和Rps6在同一位点是等位基因；Rps8

6、来源于韩国引进品种PI399037，位于连锁群A2；RpsYB30来收稿日期：2008-01-08源于诱变30，位于连锁群L。朱振东等利用微卫星基金项目：国家重点基础研究发展计划（973计划）项目（2004CB117203-5）；国家高技术研究发展计划（863计划）项目（2006AA100标记技术在大豆品种诱变30中鉴定和定位了一个104-3）；黑龙江省教育厅科技研究项目（10551029）；黑龙江省博新的抗大豆疫霉根腐病基因RpsYB30[6]，该基因位士后科研启动金（LHK-04014）于大豆分子遗传图谱L连锁群微卫星标记Satt497作者简介：邱红梅（1

7、982-），女，辽宁人，硕士研究生，研究方向为大豆抗病分子机制。E-mail:qhm2001-2005@163.com和Satt313之间，与这两个标记的遗传距离分别为*通讯作者：教授，博士，E-mail:qschen@neau.edu.cn4.4和3.3cM。RpsYB30是大豆分子遗传图谱L连·122·东北农业大学学报第40卷锁群鉴定的第一个抗疫霉根腐病基因。（即卷曲结构（CoiledCoil）、核苷酸结合位点大豆是古四倍体，基因组复杂，因此大豆抗病（NucleotideBindingSite）结构域、亮氨酸重复序列基因的克隆较其它植物发展慢。直到2005

8、年，对（Leucine-RichRep