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小麦禾谷孢囊线虫在世界分布广泛,是对小麦、大麦等禾本科作物和牧草有严重危害的重要病原性线虫.在小麦现有品种资源中CCN的抗性相关基因较少,但在其近缘物种中却较丰富.易变山羊草1号(Ae.variabilis No．1)是禾本科山羊草属植物,具有很好的抗根结线虫(RKN)和禾谷孢囊线虫(CCN)特性,是小麦抗性育种研究中的重要基因资源.
中国科学院成都生物研究所农业生物技术研究中心科研人员以Ae.vari-abilis No．1为材料,对前期CCN侵染诱导下的RNA-Seq分析筛选得到的候选基因AeVTDCs进行功能分析.TDC催化色氨酸转化为色氨,而色胺是合成IAA及吲哚生物碱等的前体物质,它是连接植物初生代谢和次级代谢的一个关键酶.通过VIGS沉默Ae.variabilisNo．1植株根部AeVTDC1基因检测植株抗CCN的水平和AeVTDC1转基因烟草抗RKN能力,结果显示AeVT-DC1在CCN和RKN抗性反应中起正调控作用.进一步分析发现,沉默植株和过表达植株中IAA生物合成基因、信号基因及IAA含量无显著变化,TDC下游相关代谢物的含量及其合成基因表达水平变化显著.推测AeVTDC1基因对CCN的抗性调节可能与TDC下游相关代谢物相关,而与IAA无关.这些结果为揭示抗CCN分子机理奠定了基础,也为AeVTDC1基因在禾谷类作物的分子育种中利用提供了依据.
该研究结果近期发表在Frontiersin Plant Science杂志上.该研究得到国家自然科学基金项目、转基因专项和西部博士项目的资助.
（刘刚）
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