麦の栽培に関連したポリモルフィズムが,粉状真菌に対する耐性を伝えている

科学分野:

• 植物遺伝学 植物遺伝学
• 農業科学 農業科学とは
• 菌類学 菌類学とは

背景:

• 大麦 (Hordeum vulgare) は重要な旧世界作物で,約1万年前に家畜化されました.
• Mloロカスにおける機能喪失アレルは,重要な真菌病原体である粉状真菌に対する耐性を授与する.
• エチオピアの陸地種から得られたmlo-11アレルは,ヨーロッパの大麦の品種における粉状真菌に対する耐性において極めて重要です.

研究 の 目的:

• 大麦のmlo-11粉状真菌耐性アレルの起源と分子メカニズムを調査する.
• mlo-11アレルが,遺伝的および分子レベルでの疾患耐性をどのように与えるかを明らかにする.

主な方法:

• ハプロタイプ分析は,mlo-11アレルの進化的起源を追跡する.
• mlo-11耐性に関連した遺伝要素の分子特性.
• 耐性・感受性大麦系におけるトランスクリプトとタンパク質蓄積の分析.

主要な成果:

• ハプロタイプ分析により,mlo-11アレルは,家畜化後の単一のイベントとして発生したことを示唆しています.
• mlo-11抵抗は,切断された遺伝子コピーを含む,Mlo遺伝子の上流のタンデムリピート配列と関連しています.
• この配列は異常なトランスクリプトを引き起こし,ワイルドタイプのMloトランスクリプトとタンパク質レベルを低下させ,抵抗を引き起こす.
• 感受性の高いリバータントが回収され,繰り返された配列切除でMlo機能の回復を示しました.

結論:

• mlo-11アレルは,挿入されたリピート配列によって引き起こされるシス依存型転写干渉を通じて抵抗を与える可能性が高い.
• このメカニズムは,Mlo場所の転写機構の組み立てを妨害し,遺伝子の機能を損なう.
• この耐性メカニズムの理解は,病気に耐性のある大麦の品種を育成するための貴重な洞察を提供します.