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我院缪卫国教授研究团队首次发布橡胶树白粉菌基因组
更新时间:2019/3/14 20:07:35 浏览:369 关闭窗口 打印此页

 

    海南大学缪卫国教授团队一直以引起橡胶树白粉病的白粉菌为研究对象,开展比较基因组学、功能基因组学以及植物与病原物互作机制等研究,揭示天然橡胶重大病害之一——白粉病的致病机理,为制定植物病害绿色防控奠定科学依据。该团队在国际上率先完成了橡胶树白粉菌基因组测序,并与中国农业大学王向峰教授团队合作完成白粉菌进化分析工作。

       20181218日,项目团队以标题为 “Powdery mildews are characterized by contracted carbohydrate metabolism and diverse effectors to adapt to obligate biotrophic lifestyle” 的研究性论文被微生物学国际权威期刊Frontiers in microbiology(世界微生物学期刊里引用最多、最高影响因子和CiteScore百分位数中排名第一的杂志)在线发表 (doi: 10.3389/fmicb.2018.03160),海南大学作为第一单位,海南大学博士生梁鹏作为第一作者,缪卫国教授和王向峰教授作为通讯作者。橡胶树白粉菌 (Oidium heveae B.A. Steinmann) 基因组序列信息在NCBI (National Center for Biotechnology Information) 上在线发表(Genbank accession NoQVIK00000000)。

        该研究通过全基因组测序,获得约62.28 Mbps基因组序列,预测得到6,377个蛋白编码基因和133个候选分泌效应分子,重复序列占比高达49.17%,展现了该菌基因组的特异性。该研究比较了专性活体营养型与半活体/死体营养型物种的基因差异,并解析了橡胶树白粉菌与麦类、瓜类白粉菌物种之间的异同,以及与锈菌和霜霉菌等专性活体营养型病原菌亲缘关系,发现不同营养生活类型的物种之间基因同源家族差异明显,以橡胶树白粉菌为代表的白粉菌支系出现显著的基因收缩现象,证实白粉菌在丢失部分碳水化合物代谢通路基因的同时保留脂类代谢通路,从而揭示白粉菌采用碳水化合物代谢途径收缩,以及编码候选分泌效应分子等进化策略,共同帮助病菌适应专性活体营养环境。

        天然橡胶是重要战略物资。橡胶树白粉病是天然橡胶生产中重要病害之一,现已遍布全世界天然橡胶主要种植区,严重影响天然橡胶产量。引起该病害的白粉菌是专性寄生菌,由于专性寄生菌无法离体培养和遗传操作,已成为国际上专性寄生菌研究与防控的难点,限制了人们对专性寄生菌的认知。该研究不仅加深了人们对专性寄生菌(白粉菌)-寄主竞争性进化的认识,也为系统开展橡胶树白粉菌基础研究与绿色防控提供了理论依据。本研究成果在国际上首次报道,也是热带农林生物灾害绿色防控教育部重点实验室(海南大学)的成果之一,得到了国家973项目、国家基金委项目、农业部项目和海南省科技厅项目等支持。


橡胶树、葡萄、麦类等白粉菌系统发育和不同基因家族的扩张收缩

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