大豆的新抗性基因-论文.pdf

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1、⑧中同采禽2013年第35卷第3期ChinaPoultryVo1．35，No．3．2013搋编者按：大豆为我国家禽饲料的主要蛋白质来源，大豆胞裳线虫以大豆根为食，严重影响大豆产量。培育抗大豆胞囊线虫病(SCN)的大豆品种是主要预防手段，但目前对其抗性机理仍然未知。随着大豆胞囊线虫对多数常见抗性品种危害性的增加，有必要采取新的策略对其加以控制。(Nature}2012年492卷刊发的文章首次揭示了丝氨酸羟甲基转移酶(SHMT)基因具有大豆胞囊线虫抗性。早在1960年，研究者就成功鉴定出抗大豆胞SHMT能同

2、时在抗性和易感品种的取食部位囊线虫(rhg)的第一个数量性状位点(QTL)，位于表达。抗性品种Shmt功能残基的改变可能损害18号染色体上的rhgl和8号染色体上的Rhg4位SHMT的关键调节特性。而Shmt功能的任意改点是培育抗胞囊线虫大豆品种的主要指标，培育变则可影响叶酸及一碳单位代谢。由植物根系胞的大豆品种必须同时含有rhgl和Rhg4才能抵抗囊线虫头部形成的取食细胞需要叶酸及一碳单位SCN，其中Rhg4为主效基因。携带

3、R妇基因的植代谢为其发育和生长提供材料，若取食细胞不正物根系虽可被胞囊线虫幼

4、虫穿透，但随着取食细常将严重危害其活性。叶酸的缺乏会导致发育中胞(feedingcells)最终退化，胞囊线虫幼虫在发育的取食细胞出现超敏反应样程序性细胞凋亡乃至至成虫时死亡。但是，在抗病品种存活的线虫携胞囊线虫的死亡。带有未知的ror(宿主内抗性增殖)等位基因，持续植物诱导产生的合胞体抗SCN退化机制是种植单一大豆抗病品种会导致大豆胞囊线虫对该一种超敏反应，为植物的一种局部细胞程序性死品种产生抗性，进而发生遗传漂变。亡(PCD)形式，抗病品种以该方式规避侵染的病美国南伊利诺州立大学的科学家们对大豆抗原

5、体。抗病品种合胞体中发生氧化应激、凋亡性性品种Forrest和易感品种Essex的SHMT基因组细胞死亡和植物超敏反应的同时，与防御相关的DNA序列比较发现，抗性与易感品种等位基因问基因表达量也显著增加。存在核苷酸差异。抗病品种Forrest的Rhg4位科学家对位于Rhg4位点的基因进行定位克点具有编码SHMT的基因，Shmt残基的多态性位隆，经突变分析、基因沉默和转基因互补证实于近配体结合位点处。基因沉默和靶向RNAi进SHMT基因具大豆胞囊线虫抗性，编码的SHMT一步证实SHMT基因具有SCN抗性。

6、SHMT在参与丝氨酸和甘氨酸的互换，同时为细胞内一碳自然界普遍存在，具多重催化活性。它主要催单位代谢所必需。基因多态性决定Rhg4等位基化丝氨酸和四氢叶酸分别可逆转换为甘氨酸与因对大豆胞囊线虫抗性或易感，并改变SHMT的5，10一亚甲基四氢叶酸，供应一碳单位代谢以重关键调节特性。研究成果首次揭示了植物抗大豆新合成嘌呤、胸苷酸和蛋氨酸，故SHMT在DNA胞囊线虫的SHMT基因，为进一步了解抗性机制合成和细胞内甲基化反应中具有潜在的作用。奠定了基础。(朱静编辑)l!j