近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所玉米遺傳改良與新品種選育創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)玉米抗粗縮病新基因ZmGLK36，并深入揭示了該基因編碼的轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控玉米抗粗縮病的分子機(jī)制，為抗粗縮病玉米育種等作物抗病改良提供了基因資源和理論基礎(chǔ)。相關(guān)研究成果發(fā)表在《自然植物（Nature Plants）》上。
玉米粗縮病是一種世界性的病毒病，在我國(guó)，玉米粗縮病主要由水稻黑條矮縮病毒引起，主要在黃淮海夏玉米區(qū)流行，發(fā)病嚴(yán)重時(shí)造成絕收。除玉米外，水稻黑條矮縮病毒還會(huì)引起水稻和小麥等多種禾本科作物病害。迄今為止，能夠同時(shí)提高玉米、水稻和小麥對(duì)水稻黑條矮縮病毒抗性的基因尚未有報(bào)道。
該研究團(tuán)隊(duì)完成了玉米抗病自交系“齊319”的高質(zhì)量參考基因組組裝和注釋，結(jié)合多群體圖位克隆的方法鑒定到主效抗病新基因ZmGLK36。研究發(fā)現(xiàn)該基因編碼的轉(zhuǎn)錄因子，通過(guò)激活下游茉莉酸生物合成路徑關(guān)鍵基因的表達(dá)，增強(qiáng)茉莉酸介導(dǎo)的防御反應(yīng)來(lái)抑制病毒的復(fù)制，提高玉米對(duì)水稻黑條矮縮病毒的抗性。利用該基因開發(fā)創(chuàng)制的新種質(zhì)在田間人工接種水稻黑條矮縮病毒條件下，發(fā)病率較對(duì)照普遍降低10%-15%，產(chǎn)量提高16%。此外，研究還發(fā)現(xiàn)該基因在小麥和水稻中均具有調(diào)控作物對(duì)水稻黑條矮縮病毒抗性的功能，為作物抗病分子育種提供了理論支持和新的抗病基因資源。
該研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然基金項(xiàng)目、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程、國(guó)家玉米產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系等項(xiàng)目的支持。（通訊員 衛(wèi)斐）
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https://www.nature.com/articles/s41477-023-01514-w
ZmGLK36調(diào)控玉米粗縮病抗性的分子模型
