分子育种岗位

蓝霞 卢江

  防治葡萄霜霉病最经济有效的办法是选育抗霜霉病葡萄品种。传统的杂交育种存在诸多问题，例如在向葡萄栽培品种中导入抗病基因的同时往往也带入了劣质性状基因，而且葡萄育种周期长，通常需要5-10年，另外，即使获得新的抗病品种，由于病原菌生理小种变化速度快，品种的抗性很容易丢失。

  借助基因工程技术如原生质体融合、转基因等，将抗病基因导入栽培品种中，该方法具有周期短、不污染环境、不存在导入劣质性状基因等优点，成为目前葡萄霜霉病防治的重要研究方向。

  著名的‘基因对基因’学说认为，在病原物中分别含有毒性基因（Vir ）和无毒基因（Avr ），在寄主中分别存在抗病基因（R ）和感病基因（r ），只有当携带Avr基因的病原物侵染携带R基因的寄主植物时（Avr -R ），植物才会产生强烈的抗病反应，在侵染点附近出现典型的过敏性坏死（Hypersensitiveresponse，HR）反应，两者表现为非亲和互作，而其他组合（Vir-R、Vir-r 和Avr-r ），都导致植物感病，两者表现为亲和互作。目前大量经典遗传学研究已证明该学说是正确，而毒性基因（Vir ）和无毒基因（Avr ）即是效应蛋白基因，目前已鉴定的卵菌Avr基因基本都属于RXLR效应蛋白基因。基于抗病（R）蛋白对RXLR效应蛋白的识别能引发HR反应这一特性，可利用RXLR效应蛋白来“钓取”植物R蛋白。本岗位前期已完成葡萄霜霉菌

菌株‘JL-7-2’基因组测序，并从基因组数据库中预测到100个RXLR效应蛋白基因。基于预测的基因序列信息，我们设计效应蛋白基因全长引物并从‘JL-7-2’基因组中克隆到了84个葡萄霜霉菌RXLR效应蛋白基因。后续可将这些效应蛋白基因连到植物表达载体pBI121上，通过农杆菌介导的葡萄瞬时表达系统，将效应蛋白基因在具有不同霜霉病抗性的葡萄品种上进行表达，通过观察HR发生的情况（图1），确定抗病品种，然后再精确鉴定抗性基因，借助基因工程技术将抗性基因导入栽培品种。