分子生物學(xué)

咖啡抗銹機制研究方面取得新進展

2023-01-09分子生物學(xué)

由咖啡駝孢銹菌（Hemileia vastatrix）引起的咖啡銹病是一種毀滅性病害，已成為制約咖啡生產(chǎn)的重要植保問題。在目前主要用于商業(yè)栽培的小粒種咖啡（Coffea arabica）、中粒種咖啡 (Coffea canephora）、大粒種咖啡中，大粒種咖啡抗銹性較強，解析其抗銹機制對選育抗銹咖啡新品種具有重要意義。研究團隊通過二代測序技術(shù)組裝了大粒種咖啡轉(zhuǎn)錄組，共獲得55446個轉(zhuǎn)錄本，選取其中的單拷貝基因構(gòu)建了咖啡屬物種極大似然進化樹，發(fā)現(xiàn)大粒種咖啡與中粒種咖啡親緣關(guān)系較近。同時，鑒定出咖啡屬物種的苯丙氨酸裂解酶基因（PAL），發(fā)現(xiàn)其在大粒種咖啡、中粒種咖啡中表達水平較高。表達分析表明，銹菌侵染后，PAL基因在小粒種咖啡抗銹品種HDT中的表達水平顯著高于感銹品種Caturra，表明其與咖啡銹病抗性密切相關(guān)，為咖啡抗銹品種的選育提供了重要參考。

該研究成果以“De novo transcriptome assembly of Coffea liberica reveals phylogeny and expression atlas of phenylalanine ammonia-lyase genes in Coffea species”為題發(fā)表于《Industrial Crops and Products》。中國熱科院環(huán)植所黃興助理研究員為論文第一作者，吳偉懷副研究員和易克賢研究員為論文通訊作者。該研究得到了海南省科協(xié)青年科技英才創(chuàng)新計劃、中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院基本科研業(yè)務(wù)費等項目資助及農(nóng)業(yè)農(nóng)村部熱帶作物有害生物綜合治理重點實驗室、海南省熱帶農(nóng)業(yè)有害生物監(jiān)測與控制重點實驗室、海南省院士團隊創(chuàng)新中心等平臺的支持。

大粒種咖啡轉(zhuǎn)錄本注釋（A）及單拷貝基因構(gòu)建的咖啡屬極大似然進化樹（B）

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