近日，廣東省農業科學院作物研究所菸草團隊針對菸草與青枯菌互作機制及抗病機理的研究論文“Comparative transcriptome profiling reveals defense-related genes against Ralstonia solanacearum infection in tobacco”在國際植物學期刊《Frontiers in Plant Science》線上發表。廣東省農業科學院作物研究所潘曉英博士為文章第一作者，張振臣副研究員為通訊作者。
該研究以現有已知抗原的高抗青枯病種質GDSY-1為抗源、以全國種植面積最大的菸草主栽品種K326為輪迴親本獲得菸草近等基因系，以K326為對照，透過苗期接種青枯菌，研究2個不同抗性來源材料的轉錄組和生理指標差異，初步闡明瞭菸草受青枯菌侵染的生理和轉錄調控機制和不同抗源的抗性機理差異，為GDSY-1抗病基因挖掘、抗病育種利用及深入研究植物與病原菌相互作用的分子機制奠定了理論基礎。
該研究在中國菸草總公司菸草基因組計劃重大專項和廣東省菸草公司專案的資助下完成，中國農業科學院菸草研究所和廣東省菸草南雄科學研究所參與相關研究工作。上述研究得到雲南省菸草農業科學研究院謝賀博士在參考基因組上的幫助。
近年來，廣東省農業科學院作物研究所菸草研究團隊一直致力於開展高抗青枯病菸草品種的選育研究，已取得較大的進展。該團隊從我國地方曬菸資源中篩選出抗性顯著優於現有已知抗源的高抗青枯病種質GDSY-1，針對GDSY-1開展了抗性遺傳與機理、抗病基因定位等相關研究。同時，針對抗青枯病育種材料，開發SNP分子標記成功，並獲授權專利一項“一種菸草青枯病的SNP分子標記、其獲得方法及其應用”，該SNP標記可在植株營養生長早期鑑別其抗性，已應用於菸草抗青枯病育種工作，大大提高了育種效率。
青枯病是由青枯雷爾氏菌（Ralstonia Solanacarum）引起的最具毀滅性的細菌性病害之一，該病菌能侵染50多個科、數百種植物，是世界上分佈最廣、危害最重、造成損失最大且最難防治，在熱帶和亞熱帶發病尤為嚴重，並有向高緯度、高海拔冷涼地區逐步蔓延的趨勢。該病害是典型的維管束病害，植物根、莖、葉等部位均可被侵染，但主要危害植物的根和莖，病株側根常變黑腐爛，莖部可見黑色條斑，青枯菌從植物根部或莖部傷口侵入，進入維管束組織後擴充套件，造成導管堵塞，影響水分運輸，植物莖葉由於得不到水分的供應而枯萎。針對該病的防控，研究者從改善耕作制度、土壤處理、生物或藥劑防治等方面已開展了大量研究，但至今仍無理想的防控措施。
自1880年首次在美國北卡羅萊納州發現該病害以來，國內外研究者們從未停止過尋找菸草青枯病抗源及選育抗病新品種，20世紀初至末期，美國育種家透過近百年的研究成功利用抗源T.I.448A選育出10餘個抗青枯病品種，但由於抗病品種在農藝性狀、產量和品質等方面表現稍差，無法大面積推廣種植。由於缺乏新的抗源，近60年來國內外菸草抗青枯病育種沒有重大進展，至今，適宜烤煙菸葉生產的高抗青枯病品種仍然稀缺。
【記者】邵一弘
【通訊員】鄒文平
【作者】 邵一弘
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