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Comparative genomics identifies the Magnaporthe oryzae avirulence
effector
AvrPi9 that triggers Pi9-mediated blast resistance in rice
期刊:
New
Phytologist
影响因子:7.762
研究单位:中南大学杂交水稻国家重点实验室
发表年份:2014年12月
一、研究背景
由于子囊菌病原体Magnaporthe oryzae引起的稻瘟病是主要的水稻真菌病害,对水稻的稳产产生了长期的威胁。有效利用宿主抗病基因的防御机制,是防治植物病害的重要途径。本研究选择了一株致病菌株R01-1,利用比较基因组学手段,并选择了与其亲缘关系最近的无毒菌株R88-002,尝试寻找与稻瘟菌致病相关的核心基因,对两株菌株进行测序和组装。
二、方法流程
1. 致病菌株R01-1
2. 与致病菌株亲缘关系最近的
无毒菌株R88-002
构建小片段文库
Illumina HiSeq 2000 PE101
1. 基因组组装
2. 比较基因组分析
三、研究结果
1. 确定研究菌株
基于稻瘟菌192个变异位点的PCR验证,对26株无毒菌株进行进化研究,找到和致病菌株R01-1亲缘关系最近的R88-002菌株作为研究对象。2. 测序及注释
对两株菌株分别进行测序组装。获得两个菌株的基因组序列,并进行基本的注释分析。3. 比较基因组分析
对两株菌株序列进行比较基因组分析,发现R01-1中的AvrPi9 基因中存在一段重复序列插入,导致AvrPi9 介导的无毒机制失效。4. AvrPi9 基因表达
RT-PCR实验显示AvrPi9 基因在菌株感染初期存在高表达,显示该基因在菌株侵染过程中的重要作用。进一步分析也显示,不同的AvrPi9 基因型和菌株具体的毒力性状存在一定的关联。四、研究结论
本文是基于比较基因组寻找致病真菌毒力机制的典型范例。通过前期的分子实验、结合后续充分的实验验证,筛选获得了遗传背景接近的致病菌和无毒菌株,多角度全面揭示了关键基因在菌株致病过程中的作用机制,为后续研究奠定了坚实的基础;比较基因组的精细分析。
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