抗大豆花叶病毒基因位点qTsmv-3候选基因克隆及功能分析

来源：华北农学报杂志2025年第4期北京时间：

作者：林静, 史晓蕾, 徐俊杰, 于翠红, 曹志敏, 唐晓东, 杨春燕, 张孟臣, 闫龙

单位：河北省农林科学院 粮油作物研究所,国家大豆改良中心石家庄分中心,农业农村部黄淮海大豆生物学与遗传育种重点实验室,河北省作物遗传育种重点实验室,河北 石家庄 050035

摘要：鉴定抗大豆花叶病毒(SMV)相关基因功能,为培育抗SMV品种提供基因资源。以前期构建抗SMV位点qTsmv-3的近等基因系和转基因拟南芥为材料,对6个MATE候选基因在抗SMV侵染过程中的功能进行分析和鉴定。在大豆基因组中预测到128个MATE家族基因,可分成5个亚家族。qTsmv-3位点的6个MATE候选基因均位于第Ⅰ亚家族,根据公共数据显示它们的表达量或表达部位存在显著差异,Glyma.03G005600在地上部叶和茎中整体表达量最高,Glyma.03G005800在地下部根和根瘤中整体表达量最高。qTsmv-3近等基因系接种SMV后,与#NIL-SMC家系相比,GmICS1和GmPR1在#NIL-NC中的表达量分别上调2.40,15.16倍,SMV浓度降低70%,表明qTsmv-3位点的抗性与水杨酸(SA)介导的抗病通路相关。此外,6个MATE候选基因仅有Glyma.03G005300和Glyma.03G005600的表达量在近等基因系间出现显著差异,分别下调表达61.0%,82.1%。综合考虑6个MATE基因的表达模式和对SMV侵染后的响应,Glyma.03G005600可能为qTsmv-3位点的关键候选基因。进一步研究发现,携带Glyma.03G005600的转基因拟南芥(OE_MATE)受UV-B胁迫后,AtICS1和AtPR1的表达量比野生型(WT)分别显著上调4.22,9.12倍,说明Glyma.03G005600能够显著促进或影响SA信号通路上基因的表达。研究结果初步证实Glyma.03G005600是抗SMV位点qTsmv-3的关键调控基因,为克隆抗SMV关键调控基因奠定了基础。

关键词：大豆花叶病毒,抗病候选基因,MATE,<i>qTsmv-3</i>,功能分析,

基金资助：国家自然科学基金项目(32301806); 河北省自然科学基金项目(C2023301049); 国家大豆产业技术体系(CARS-04-PS06); 河北省农林科学院现代农业科技创新专项(2022KJCXZX-LYS-7)