近日，北京市农林科学院玉米DNA指纹及分子育种北京市重点实验室分子育种团队在国际主流期刊Frontiers in Plant Science上发表题为“Identification forbid Fine Mapping of RppM, a Southern Corn Rust Resistance Gene in Maize”的研究论文，精细定位了一个对玉米南方锈病高抗的主效基因RppM。
玉米南方锈病是由多堆柄锈菌（Puccinia polysora Underw.）引起的一种危害极大的气传性真菌病害，发病范围广。该病害爆发可导致减产20～30%，严重可高达80%以上。近年来，国内外在南方锈病方面开展了不少研究工作，包括组织病理学、基因定位及抗性相关基因功能分析等。但尚未有南方锈病抗性基因被克隆的报道。
京2416是院玉米中心创制的黄改群骨干自交系，具有熟期早、脱水快、耐干旱、抗高温、株型紧凑、叶色浓绿、适宜性广、散粉性好、自身产量及配合力高等多方面优点。该研究以京2416为轮回亲本，经过多代回交、自交及抗性鉴定，得到了一个抗病近等基因系抗锈京2416（京2416K）。以京2416与京2416K构建F2群体进行遗传分析，表明抗性基因RppM为单显性核基因控制。利用BSA分析和遗传连锁作图将RppM定位于10号染色体短臂110kb区间内。
图1京2416与京2416K对南方锈病的表现及RppM的精细定位
在此候选区间内有8个ORFs，其中Zm00001d023265和Zm00001d023267功能预测编码假定的CC-NBS-LRR蛋白，且在抗、感亲本中存在序列及表达量的差异，极有可能为RppM的候选基因。该研究为RppM基因克隆奠定了基础，对揭示南方锈病抗性遗传机制具有重要的理论价值。同时，为抗性育种提供可利用的基因资源，对培育高抗玉米新品种具有重要意义。
图2候选基因的编码序列及表达量在双亲中的差异
王帅博士为论文第一作者，赵久然研究员和宋伟研究员为共同通讯作者。该研究得到了北京学者计划、院创新能力建设专项的支持。
原文链接：https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2020.01057/full
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