立即发布
当玉米受到病原体的攻击时，它们有时会杀死攻击点附近的自己的细胞，进行“细胞自杀”，以阻止袭击者的进一步破坏。这种细胞牺牲会在植物上造成非常小的，通常是显微镜下可见的斑点或损伤。
但到目前为止，我们还很难理解这种植物是如何调节这种“斑点”防御机制的，因为这种反应是如此迅速和局部化。
北卡罗来纳州立大学的研究人员已经确定了一些候选基因和细胞过程，它们似乎控制着玉米中的这种所谓的超敏感防御反应(HR)。这一发现,它出现在公共科学图书馆遗传学，可以帮助研究人员在玉米和其他植物中建立更好的防御反应;HR被认为发生在所有高阶植物中，包括所有树木和农作物，通常是一个严格调控的反应。
这44个候选基因似乎与防御反应、细胞程序化死亡、细胞壁修改和其他一些与抵抗攻击有关的反应有关，该论文的通讯作者彼得·巴林特-库尔蒂博士说，他是美国农业部(USDA)的教授，在北卡罗来纳州立大学植物病理学和作物科学系工作。
为了得出这一发现，北卡罗来纳州立大学的研究人员与普渡大学的研究人员一起检查了3300多株含有类似突变的玉米植株:它们都有夸大的HR，因为一种特殊的抗性基因Rp1-D21没有关闭。
Balint-Kurti说:“这就像人类的自身免疫反应永远不会停止。”“这种突变会导致玉米植株不恰当地触发这种过度敏感的防御反应，在玉米植株上产生斑点，并导致生长迟缓。”
研究人员检查了整个玉米基因蓝图——在20到30亿个碱基对基因组中约2650万个点——以找到与HR最密切相关的基因。巴林特-库尔蒂说，最热门的候选人是有道理的，因为它们似乎大多与防御或抵抗疾病有关。
Balint-Kurti说:“所有与顶级候选基因相关的过程以前都与HR相关。”“希望这项工作为真正描述这种重要的防御反应提供了一个突破口，并在其他植物中了解更多。”
美国农业部植物遗传学家和育种家吉姆·霍兰德与第一作者博德·奥鲁科鲁和王冠峰共同撰写了这篇论文，他们是北卡罗来纳州立大学的博士后研究员。普渡大学的博士后研究员维贾伊·冯蒂米塔(Vijay Vontimitta)也在古丽·乔哈尔(Guri Johal)领导的团队中工作，他也是第一作者。
这项研究由美国农业部、美国国家科学基金会、北卡罗来纳州立大学和普渡大学资助。
- kulikowski
请注意本文摘要如下。
玉米超敏防御反应的全基因组关联研究确定了在相关通路上聚集的基因
作者北卡罗莱纳州立大学:Bode A. Olukolu、Guan Feng Wang、Adisu Negeri、Dahlia Nielsen、James Holland和Peter Balint-Kurti;Vijay Vontimitta, Bala Venkata, Sandeep Marla, jijibing Ji, Emma Gachomo, Kevin Chu和Gurmukh Johal，普渡大学;杰奎琳·本森，丽贝卡·纳尔逊和彼得·布拉德伯里，康奈尔大学
发表: 2014年8月28日公共科学图书馆遗传学
DOI: 10.1371 / journal.pgen.1004562
摘要植物超敏防御反应(HR)是一种由抗性(R-)基因介导的限制病原体传播的快速局部细胞死亡。遗传控制由于其微观和快速的性质，难以量化。利用一个异常的自激活r基因(Rp1-D21)诱导的异位HR表型的自然修饰基因，在来自玉米巢式关联定位群体的3381个重组自交系群体中进行了定位。利用基于7000多个单核苷酸多态性(SNPs)的连锁图谱，对32个加性但无上位性的数量性状位点(QTL)进行了联合连锁分析。在调整背景QTL后，对2650万个snp进行了全基因组关联(GWA)分析。GWA发现了与44个候选基因共定位的相关snp。其中36个基因共定位于联合连锁分析鉴定的32个QTL中的23个。候选基因包括预测参与细胞程序性死亡、防御反应、泛素化、氧化还原稳态、自噬、钙信号转导、木质素生物合成和细胞壁修饰的基因。其中12个候选基因在Rp1-D21存在差异的等基因系间表现出显著差异表达。hr相关性状与之前测量的几个抗病性状之间的相关性虽低但显著，这表明这些性状的遗传控制在很大程度上(尽管不是完全独立)是独立的。 This study provides the first system-wide analysis of natural variation that modulates the HR response in plants.
