基于Meta-QTL和RNA-seq的整合分析挖掘水稻抗稻瘟病候选基因

稻瘟病菌严重威胁水稻生产,且稻瘟病菌变异快导致抗稻瘟病品种在短短数年后就失去抗性.因此,不断挖掘新的抗稻瘟病基因对培育具有广谱抗病品种至关重要.本研究对43篇文献的783个抗稻瘟病QTL进行元分析,在12条染色体上鉴定到50个Meta-QTL(至少有2个原始QTL映射),平均区间距离为0.87 Mb,共计包含4718个区间基因.随后将抗稻瘟病Meta-QTL和RNA-seq进行整合分析,结果鉴定出2193个既定位于抗稻瘟病Meta-QTL区间上,又响应稻瘟病胁迫的显著差异表达的共同基因,其中22个基因已经克隆且被报道与水稻抗稻瘟病等逆境防御过程相关.此外,从上述共同基因中筛选出99个抗性基因类...

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Published in作物学报 Vol. 48; no. 6; pp. 1372 - 1388
Main Authors 田甜, 陈丽娟, 何华勤
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 福建农林大学生命科学学院, 福建福州 350002 12.06.2022
Subjects
水稻;抗稻瘟病;元分析;RNA-seq;候选基因
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ISSN0496-3490
DOI10.3724/SP.J.1006.2022.12031

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Summary:稻瘟病菌严重威胁水稻生产,且稻瘟病菌变异快导致抗稻瘟病品种在短短数年后就失去抗性.因此,不断挖掘新的抗稻瘟病基因对培育具有广谱抗病品种至关重要.本研究对43篇文献的783个抗稻瘟病QTL进行元分析,在12条染色体上鉴定到50个Meta-QTL(至少有2个原始QTL映射),平均区间距离为0.87 Mb,共计包含4718个区间基因.随后将抗稻瘟病Meta-QTL和RNA-seq进行整合分析,结果鉴定出2193个既定位于抗稻瘟病Meta-QTL区间上,又响应稻瘟病胁迫的显著差异表达的共同基因,其中22个基因已经克隆且被报道与水稻抗稻瘟病等逆境防御过程相关.此外,从上述共同基因中筛选出99个抗性基因类似物(resistance gene analogue,RGA)和112个转录因子(transcription factor,TF),对这些基因构建基因共表达网络图,基于连接度前20筛选出网络图的hub基因,其中OsJAMyb、bsr-d1和OsWRKY76已被报道与水稻抗稻瘟病相关,而OsSPL9参与水稻抗条纹病毒调控通路中,剩余hub基因作为重要的潜在抗性基因,有待进一步功能验证,为培育广谱抗性的水稻品种奠定基础.
ISSN:0496-3490
DOI:10.3724/SP.J.1006.2022.12031