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浙大蒋立希教授课题组发表论文揭示油菜叶毛的抗虫功效及叶毛形成的分子机制

编辑: 时间:2020-01-07 访问次数:564

近日,国际学术刊物Plant Cell and Environment在线发表了浙江大学作物科学研究所蒋立希教授团队题为“Genome‐wide association study reveals new genes involved in leaf trichome formation in polyploid oilseed rape (Brassica napus L.)”的研究论文,该论文揭示了油菜表皮毛的抗虫功效及其形成的分子机制。https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/pce.13694

油菜幼苗的健康成长是获得油菜籽高产的重要因素之一。在油菜生产中,解决油菜幼苗被害虫侵害的有效方式是采用种子包衣技术(种子表面包一层杀虫剂)。近年来,欧洲种子包衣剂失效及苗期农药施用的大幅度减少,造成油菜大幅度减产。(https://www.proplanta.de/Agrar-Nachrichten/Pflanze/Beizverbot-im-Raps-macht-Landwirten-zu-schaffen_article1421362861.html),这使得通过育种培育多叶毛的油菜品种成为理想的选项,而研究叶毛形成的分子机制是多叶毛育种的基础。

研究团队发现,小菜蛾的蚕食习性与油菜幼苗有无叶毛存在着极显著的相关性,小菜蛾偏爱蚕食叶面光滑或表皮叶毛稀少的油菜基因型。实验室利用在近千份世界油菜种质资源基因组重测序基础上建立的290份核心种质,开展全基因组与表皮叶毛性状之间的关联分析,通过RNA-seq分析、转基因、激素外喷实验、酵母双杂等一系列其他手段,发现BnaA.GL1.aBnaC.Sweet4.aBnaC.WAT1.aBnaC.WAT1.b等基因位点与叶毛形成紧密相关。GL1在棉花中调控棉纤维的形成,Sweet4WAT1在拟南芥中分别与糖信号传导、生长素的转运有关。以往一般认为,叶毛的形成受MBW三联蛋白复合体的调控,受到赤霉素及芸薹素内酯等激素的影响。生长素与糖信号对叶毛形成的调控作用是这项研究的新发现。

作物所博士后玄立杰和博士研究生严涛为该论文共同第一作者,蒋立希为论文通讯作者。该研究受到国家自然科学基金(31671597)等项目资助。