研究人员发现玉米基因赋予对多种植物叶病的抗性

北卡罗来纳州立大学的研究人员在玉米中发现了一种特异性基因，该基因似乎与对两种甚至三种不同植物叶病的抗性有关。在本周发表的一篇论文自然遗传学，北卡罗来纳州的研究人员查明的基因-咖啡酰辅酶A O-甲基-这似乎赋予局部阻力南叶枯病和灰斑，并可能对北方叶枯病，疾病三人这削弱了全世界的玉米植物。

相关作者，美国农业部研究植物病理学家和遗传学家Peter Balint-Kurti说，更多地了解抗病等复杂性状背后的机制，有助于植物育种者为明天的玉米植物建立最佳性状。农业研究局(USDA-ARS)，位于北卡罗来纳州。Balint-Kurti的小组及其同事确定了基因组的几个区域，其中遗传变异对多种疾病的抗性变异具有显着影响。

“该地区有数百个基因，确定影响抗病能力的特定基因是一项挑战，”Balint-Kurti说。“这就像寻找一个城市的特定餐厅 - 没有谷歌帮助你。”

使用一种称为精细制图的方法，北卡罗来纳州立大学博士后研究员秦洋将该地区缩小为只携带四个基因的一小部分DNA，然后与来自北卡罗来纳州立大学，爱荷华州立大学，特拉华大学，德克萨斯州A&M的一些合作者进行了比较。大学，北卡罗来纳大学教堂山分校，康奈尔大学和美国农业部农业研究局，她进行了更多的测试，将这四个基因缩小到一个。

“这个基因似乎也参与了木质素的生产，这很有意思，”杨说。“一般来说，更多的木质素生产似乎与植物中更强大的抗病性有关。”

Balint-Kurti说，该基因似乎赋予了一种小但重要的抗病作用。

“很难看到这些小影响，但病原体很难适应它们，”Balint-Kurti说。“南方叶枯病和灰叶斑病的大部分抗性都是由多个基因赋予的，每个基因都有很小的影响。”

Balint-Kurti说，南方玉米叶枯病在美国东南部是一个温和的问题，在东南亚，南欧和非洲部分地区可能是一个重大问题。在全球炎热潮湿的气候中普遍存在，它会在叶子上产生小的褐色斑点。斑点变大并最终扩散到整个植物。严重感染可导致玉米产量大幅下降。灰斑病 - 产生同名效应 - 在美国中西部和东南部都有发现，也是非洲重要的玉米病。北方叶枯病可以在中西部玉米带和东北部发现;它会在叶子上造成雪茄状的病变。所有这三种都是所谓的死体营养病原体，它们从死亡的宿主组织中获取大部分营养。

“这种基因也参与抑制程序性细胞死亡，”Balint-Kurti说，“这可能是反直觉的，可能是对抗这三种疾病等死亡营养真菌的良好防御机制。”

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