开发和应用Puccinia triticina特异性激发基因AvrLr15特异性的分子标记物
Yuqing Jin1, Zhongchi Cui1, Maoxing Song2
1College of Plant Protection, Hebei Agricultural University, Technological Innovation Center for Biological Control of Crop Diseases and Insect Pests of Hebei Province, Baoding, Hebei, China.
Frontiers in plant science
|October 24, 2025
概括
监测小麦茎生 (Puccinia triticina) 毒性是持久耐药性的关键. 这项研究开发了AvrLr15基因的第一个分子标记物,使得病毒性种族的有效追踪和耐药小麦品种的部署成为可能.
科学领域:
- 植物病理学 植物病理学
- 分子遗传学 分子遗传学
- 小麦育种 小麦育种
背景情况:
- 小麦茎生,由*Puccinia triticina* (*Pt*) 引起,由于频繁出现新的毒性种族,对全球粮食安全构成重大威胁.
- 小麦品种的持久耐药性受到*Pt*毒性不断演变的挑战,需要强有力的监测策略.
- 之前的研究已经确定了Pt*中的激发蛋白AvrLr15,这对*Lr15*依赖的小麦免疫力至关重要,并将抵抗逃避与AvrLr15中的突变联系起来.
研究的目的:
- 开发一种可靠的分子标记物,用于监测 *Puccinia triticina* 种群中的狂热基因组成和变异.
- 确认*AvrLr15*在小麦病原体相互作用中的作用及其与*Lr15*介导的耐药性相关.
- 评估开发的标记物在追踪毒性种族和评估*Lr15*在现场条件下的耐药性的耐用性方面的实用性.
主要方法:
- 开发TCLr15-Thatcher混合物和*Lr15*突变小麦材料以验证*AvrLr15*的功能.
- 设计和应用双重PCR试验,使用原料对 (M1-F/M1-R和M2-F/M2-R) 来区分*AvrLr15*与其毒性等位基因*avrLr15*.
- 测试分子标记物对21个具有不同毒性到Lr15的*Pt*种族进行测试,并部署它来分析来自15个省份的168个*Pt*隔离物.
主要成果:
- 双重PCR试验成功区分了毒性和毒性Pt种族,作为可靠的AvrLr15分子标记物.
- 使用混合物和突变材料的验证证实了*AvrLr15*在小麦-病原体相互作用中的可靠性.
- 对168个*Pt*隔离物的分析表明,该标记物在监测V15种族的分布 (病毒性到*Lr15*) 和评估耐药性耐久性方面具有有效性.
结论:
- 这项研究提出了*Pt*毒性基因的第一个分子标记物,使自然病原体种群的有效监测成为可能.
- 这种分子标记物对于指导*Lr15*耐药小麦品种的部署和确保持久耐药性至关重要.
- 这些发现有助于改进管理小麦茎生和保护小麦生产的战略.
