大豆胞囊線蟲(Soybean cyst nematode,SCN)是大豆生長中主要病蟲害之一,在世界各大豆產(chǎn)區(qū)均有發(fā)生。我國的東北和黃淮海大豆主要產(chǎn)區(qū),如遼寧,吉林,黑龍江,山西,河南,山東,安徽等省大豆胞囊線蟲病危害嚴(yán)重,制約了我國大豆生產(chǎn)。大豆胞囊線蟲寄主范圍很廣,大多數(shù)為雜草,在栽培植物中的主要寄主有小豆,赤小豆、飯豆、某些菜豆品種等。該病一般使大豆減產(chǎn)10%~20%,重者可達(dá)30%~50%,某些產(chǎn)區(qū)因大面積發(fā)生而毀種。因此,挖掘大豆胞囊線蟲抗病基因迫在眉睫。
近日,國際知名雜志Plant Biotechnology Journal發(fā)表了美國南伊利諾大學(xué)植物土壤和農(nóng)業(yè)系Khalid Meksem教授 為 “A pathogenesis related protein GmPR08-Bet VI promotes a molecular interaction between the GmSHMT08 and GmSNAP18 in resistance to Heterodera glycines” 研究論文。該文報道大豆中GmPR08-Bet VI蛋白通過促進(jìn)GmSHMT08和GmSNAP18之間的互作增加對大豆胞囊線蟲的抗性。
作者研究發(fā)現(xiàn)與GmSNAP18和GmSHMT08類似,GmPR08-Bet VI受SCN誘導(dǎo)表達(dá)。超表達(dá)GmPR08-Bet VI可使接種后的大豆根莖中SCN包囊減少65%,但是超表達(dá)兩個細(xì)胞分裂素結(jié)合位點(diǎn)突變后的GmPR08-Bet VI卻不會引起對SCN抗性改變。亞細(xì)胞定位發(fā)現(xiàn)GmSHMT08, GmSNAP18以及GmPR08-Bet VI定位在細(xì)胞質(zhì)和質(zhì)膜上。GmSNAP18在SCN抗性大豆線蟲周圍的根細(xì)胞特異性高量表達(dá)且在質(zhì)膜上高度積累。SCN可誘導(dǎo)編碼水楊酸信號通路關(guān)鍵基因表達(dá)。GmSNAP18和GmPR08-Bet VI也在水楊酸和細(xì)胞分裂素外源處理下誘導(dǎo)表達(dá),且僅在GmSNAP18存在時才能誘導(dǎo)GmSHMT08表達(dá),這表明SCN抗性基因之間存在分子互作??傊@些結(jié)果提供了一種新的反應(yīng)機(jī)制對植物線蟲抗性的影響包括單倍體相容性、基因劑量和激素水平信號。