基于效应子E38识别与NB-LRR富集测序挖掘抗晚疫病马铃薯资源

段艳凤，文国宏，Armstrong MR，李广存，金黎平*

（1.中国农业科学院蔬菜花卉研究所，北京 100081；2.甘肃省农业科学院马铃薯研究所，甘肃 兰州 730070；3.英国邓迪大学/詹姆斯赫顿研究所植物科学系，英国 邓迪 DD2 5DA）

马铃薯是世界上继小麦、玉米和水稻之后的第4大粮食作物，也是中国重要的粮菜饲兼用作物[1]。由致病疫霉（Phytophthora infestans）引起的晚疫病是马铃薯生产上最具毁灭性的病害[2]。目前，生产上对晚疫病的防治措施主要应用杀菌剂，不仅会导致抗药性菌株的产生，还增加了环境污染及对人类健康带来风险。实践证明，培育抗病品种是防治晚疫病的根本手段[3]。然而，由于栽培马铃薯抗源缺乏，抗病基因（R基因）容易被高度进化的晚疫病菌株克服，致使抗晚疫病育种进程缓慢。因此，寻找优异晚疫病抗源材料，挖掘新的R基因，对于促进马铃薯抗晚疫病育种具有重要意义。

致病疫霉基因组容量高达240 Mb，编码了大量的效应蛋白，其中最大的效应蛋白家族为RXLR类蛋白，大约有560多个[2]。目前，所有被报道的致病疫霉效应蛋白（AVR）均属于RXLR类蛋白，并且都排列在基因稀疏、重复序列较高的区域，例如AVR1[4]、AVR2[5]、AVR3a[6]、AVR4[7]及AVR-blb2[8]等。目前已经克隆的马铃薯晚疫病R基因有近30个，均属于NB-LRR类抗病基因[9]。基于植物与病菌识别的ETI理论，这些R基因编码的蛋白可以通过识别致病疫霉中RXLR类AVR蛋白产生过敏性反应（Hypersensitive response，HR），从而使马铃薯产生抗病性[10]。效应子组学策略由Vleeshouwers等[11]在2008年提出，即通过效应子与抗病基因的识别鉴别马铃薯资源中是否含有潜在抗病基因，该方法大大提高了抗病资源的评价及抗病基因的鉴定和利用效率。……