稻瘟菌比较基因组揭示水稻抗病机制
Comparative genomics identifies the Magnaporthe oryzae avirulence effector
AvrPi9 that triggers Pi9-mediated blast resistance in rice
期刊：New Phytologist
影响因子：7.762
发表单位：中南大学杂交水稻国家重点实验室
发表年份：2014年12月
1. 研究背景
由于子囊菌病原体Magnaporthe oryzae引起的稻瘟病是主要的水稻真菌病害，对水稻的稳产产生了长期的威胁。有效利用宿主抗病基因的防御机制，是防治植物病害的重要途径。本研究选择了一株致病菌株R01-1，并选择了与其亲缘关系最近的无毒菌株R88-002，对两株菌株进行测序和组装，利用比较基因组学手段，尝试寻找与稻瘟菌致病相关的核心基因。
2. 方法流程
1) 取材：致病菌株R01-1，与致病菌亲缘关系最近的无毒菌株R88-002；
2) 建库：构建小片段文库；
3) 测序：Illumina HiSeq 2000 PE101；
4) 分析：基因组组装，比较基因组分析。
3. 研究结果
1) 确定研究菌株
基于稻瘟菌192个变异位点的PCR验证，对26株无毒菌株进行进化研究，找到和致病菌株R01-1亲缘关系最近的R88-002菌株作为研究对象。
2) 测序及注释
对两株菌株分别进行测序组装，获得两个菌株的基因组序列，并进行基本的注释分析。
3) 比较基因组分析
对两株菌株序列进行比较基因组分析，发现R01-1中的AvrPi9 基因中存在一段重复序列插入，导致AvrPi9 介导的无毒机制失效。
4) AvrPi9 基因表达
RT-PCR实验显示AvrPi9 基因在菌株感染初期存在高表达，显示该基因在菌株侵染过程中的重要作用。进一步分析也显示，不同的AvrPi9 基因型和菌株具体的毒力性状存在一定的关联。
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4. 研究结论
本文是基于比较基因组寻找致病真菌毒力机制的典型范例。通过前期的分子实验，筛选获得了遗传背景接近的致病菌和无毒菌株，为后续研究奠定了坚实的基础；比较基因组的精细分析，结合后续充分的实验验证，多角度全面揭示了关键基因在菌株致病过程中的作用机制。