Rhg1における複数の遺伝子の複製数変異は,大豆のネモトード耐性を媒介する

科学分野:

• 植物遺伝学 植物遺伝学
• 分子生物学は分子生物学である.
• 農業科学 農業科学とは

背景:

• 大豆キスト nematode (SCN) は,米国での大豆生産に深刻な影響を及ぼしています.
• rhg1-bアレルはSCNに対する耐性を授与しますが,その基礎となる遺伝的メカニズムは複雑です.
• 以前の研究では,rhg1-b耐性に関連した31キロベースセグメントが特定されました.

研究 の 目的:

• rhg1-bアレルによって与えられるSCN耐性の遺伝的基礎を解明する.
• SCN耐性における個々の遺伝子の役割とその複製数の変化を調査する.
• rhg1-bロカス内の遺伝子発現が,大豆の防御にどのように寄与するかを決定する.

主な方法:

• 遺伝子サイレンシングは,31キロベースセグメント内の個々の遺伝子の貢献度を評価するために使用されました.
• 31キロベースセグメントの複製数の変動は,耐性および感受性大豆のライン間で分析されました.
• 過剰発現の研究は,SCN耐性に対する結合遺伝子発現の影響を評価するために行われました.

主要な成果:

• 31キロベースセグメント内のアミノ酸トランスポーター,α-SNAPタンパク質,およびWI12タンパク質をコードする遺伝子は,それぞれSCN耐性に貢献します.
• 耐性大豆の品種は,31キロベースセグメントのタンデムコピーを約10個持っているが,感受性の高い品種はコピーを1つしか持っていない.
• 個々の遺伝子の過剰発現は抵抗性には不十分でしたが,同時に3つの遺伝子の過剰発現は,強化されたSCN抵抗性をもたらしました.

結論:

• Rhg1定量的な特性の位置によって媒介される大豆SCN抵抗は,主にコピーの数の変化によるものです.
• コピー数が増加すると,繰り返された多遺伝子セグメント内の一組の異なる遺伝子の発現が強化されます.
• この多遺伝子セグメントとその複製数変異は,大豆におけるSCN耐性に対する重要な遺伝因子です.