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J-GLOBAL ID：202002250265793502   整理番号：20A1739994

遺伝的多様性と進化解析は多様化する選択を受けるうどんこ病抵抗性遺伝子Pm21を明らかにする【JST・京大機械翻訳】

Genetic Diversity and Evolutionary Analyses Reveal the Powdery Mildew Resistance Gene Pm21 Undergoing Diversifying Selection

著者 (11件)： He Huagang (School of Food and Biological Engineering, Jiangsu University, Zhenjiang, China) ,  Ji Jian (School of Food and Biological Engineering, Jiangsu University, Zhenjiang, China) ,  Li Hongjie (National Engineering Laboratory for Crop Molecular Breeding, Institute of Crop Sciences, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing, China) ,  Tong Juan (School of Food and Biological Engineering, Jiangsu University, Zhenjiang, China) ,  Feng Yongqiang (School of Food and Biological Engineering, Jiangsu University, Zhenjiang, China) ,  Wang Xiaolu (Crop Research Institution, Shandong Academy of Agricultural Sciences, Jinan, China) ,  Han Ran (Crop Research Institution, Shandong Academy of Agricultural Sciences, Jinan, China) ,  Bie Tongde (Yangzhou Academy of Agricultural Sciences, Yangzhou, China) ,  Liu Cheng (Crop Research Institution, Shandong Academy of Agricultural Sciences, Jinan, China) ,  Zhu Shanying (School of Food and Biological Engineering, Jiangsu University, Zhenjiang, China) ,  Zhu Shanying (School of Environment, Jiangsu University, Zhenjiang, China)
資料名： Frontiers in Genetics (Web)  (Frontiers in Genetics (Web))
巻： 11  ページ： 489  発行年： 2020年 
JST資料番号： U7071A  ISSN： 1664-8021  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： Blumeria graminis f.sp.tritici(Bgt)に起因するコムギうどんこ病は,コムギ生産と世界中で収量を脅かす壊滅的疾患である。コムギの野生のDasypyrum villosumに由来するうどんこ病耐性遺伝子Pm21は,コイルドコイル,ヌクレオチド結合部位,ロイシンリッチ反復(CC-NBS-LRR)蛋白質をコードし,コムギうどんこ病に対して広いスペクトル耐性を付与する。本研究では,異なるうどんこ病耐性D.villosum系統から73のPm21対立遺伝子を分離し,そのうち38の対立遺伝子は非冗長であった。配列分析は,38の非冗長Pm21対立遺伝子の間で7つのマイナー挿入欠失(InDel)多型と400の一塩基多型(SNP)を同定した。LRRドメインのヌクレオチド多様性は,CCおよびNB-ARCドメインのそれらより有意に高かった。さらなる進化分析は,Pm21対立遺伝子の溶媒曝露LRR残基が多様化選択(dN/dS=3.1734)を受けたことを示した。さらに,LRRドメインにおける8つのLRRモチーフと4つのアミノ酸部位も陽性選択を経験し,これらのモチーフと部位が耐性特異性に重要な役割を果たすことを示した。系統樹は,38のPm21対立遺伝子が7つのクラスに分けられたことを示した。クラスA(元のPm21を含む),BとCは26の対立遺伝子(68.4%)を含む主要なクラスであった。著者らはまた,4つの感受性ホモ接合D.villosum系統(DvSus-1からDvSus-4)と2つの感受性コムギ-D.villosum染色体添加系統(DA6V#1とDA6V#3)から3つの非機能的Pm21対立遺伝子を同定した。非機能的Pm21対立遺伝子の遺伝的変異は,それぞれ点突然変異,欠失および挿入を含んだ。結果はまた,2つの染色体付加系統における非機能的Pm21対立遺伝子が,D.villosumの感受性ドナーに由来することを示した。本研究は,Pm21対立遺伝子の進化特性に新しい洞察を与え,コムギ生産においてPm21を持続的に利用する方法について議論する。本研究はまた,D.villosum集団における非機能的Pm21対立遺伝子の配列変異体と起源を明らかにした。Copyright 2020 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： ドナー ,  冗長性 ,  染色体 ,  コムギ ,  タンパク質 ,  系統樹 ,  スペクトル ,  対立遺伝子 ,  *うどんこ病 ,  点突然変異 ,  超螺旋 ,  一塩基多型
準シソーラス用語： 配列解析 ,  耐性遺伝子 ,  遺伝的変異 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (6件)： Dasypyrum villosum ,  Pm21対立遺伝子 ,  遺伝的多様性 ,  進化解析 ,  多様化する選択 ,  コムギうどんこ病抵抗性

分類 (2件)： 麦  (FC03033M) ,  菌類による植物病害  (FC04052Y)

引用文献 (30件)：

• Bie T., Zhao R., Jiang Z., Gao D., Zhang B., He H. (2015a). Efficient marker-assisted screening of structural changes involving Haynaldia villosa chromosome 6V using a double-distal-marker strategy. Mol. Breeding 35:34. doi: 10.1007/s11032-015-0211-y
• Bie T., Zhao R., Zhu S., Chen S., Cen B., Zhang B., et al. (2015b). Development and characterization of an efficient breeding-practical marker MBH1 simultaneously tagging Pm21 and PmV genes conferring resistance to wheat powdery mildew. Mol. Breeding 35:189. doi: 10.1007/s11032-015-0385-3
• Chen P. D., Qi L. L., Zhou B., Zhang S. Z., Liu D. J. (1995). Development and molecular cytogenetic analysis of wheat-Haynaldia villosa 6VS/6AL translocation lines specifying resistance to powdery mildew. Theor. Appl. Genet. 91, 1125-1128. doi: 10.1007/BF00223930
• Cheng B., Ding Y., Gao X., Cao N., Xin Z., Zhang L. (2020). The diversity of powdery mildew resistance gene loci among wheat germplasm in Southwest China. Cereal Res. Commun. 48, 65-70. doi: 10.1007/s42976-020-00015-2
• Crooks G. E., Hon G., Chandonia J. M., Brenner S. E. (2004). WebLogo: a sequence logo generator. Genome Res. 14, 1188-1190. doi: 10.1101/gr.849004

タイトルに関連する用語 (5件)： 遺伝的多様性 ,  進化 ,  解析 ,  うどんこ病 ,  抵抗性遺伝子