2016年12月26日,從中國農(nóng)業(yè)科學院煙草研究所獲悉,煙草馬鈴薯Y病毒病抗性基因挖掘研究取得新進展,揭示了煙草響應馬鈴薯Y病毒的生物學過程,鎖定了6個重要抗性基因。煙草馬鈴薯Y病毒病是由馬鈴薯Y病毒(Potato virus Y, PVY)引起的一種煙草系統(tǒng)性侵染病害,該病毒是馬鈴薯Y病毒科(Potyviridae)馬鈴薯Y病毒屬(Potyvirus)的典型成員,在生產(chǎn)中對煙草品質(zhì)造成嚴重影響。近年來,國內(nèi)外學者對PVY在煙草上的發(fā)病規(guī)律和防治措施做了大量研究,但對PVY侵染煙草早期引發(fā)的一系列分子水平的動態(tài)變化尚不明確,限制了相關(guān)抗病基因的發(fā)掘及育種應用。
煙草所煙草遺傳育種創(chuàng)新團隊與煙草功能基因組創(chuàng)新團隊以高抗PVY煙草品種VAM(Virgin A mutant)為材料,通過差減抑制雜交技術(shù)(SSH)與cDNA芯片技術(shù)相結(jié)合的策略,篩選在PVY病毒侵染早期的抗病相關(guān)基因并分析候選基因的動態(tài)表達情況。篩選到167個特異表達的基因,分別參與新陳代謝、信號轉(zhuǎn)導、逆境響應等多個生物學過程。研究發(fā)現(xiàn),煙草抵御PVY病毒侵染是一個極為復雜的過程,其中參與新陳代謝的基因在PVY 侵染早期多數(shù)表現(xiàn)為下調(diào)表達,而后呈現(xiàn)上調(diào)表達的趨勢;參與信號轉(zhuǎn)導的基因在侵染早期均上調(diào)表達;參與逆境響應的基因則在侵染后期上調(diào)表達;而參與轉(zhuǎn)錄、轉(zhuǎn)運、細胞壁構(gòu)成以及脅迫應答等方面的基因在轉(zhuǎn)錄水平上呈現(xiàn)動態(tài)變化。目前,兩個創(chuàng)新團隊重點圍繞獲得的6個與PVY抗性相關(guān)的重要基因開展功能鑒定,以期揭示煙草對PVY的抗病機理。