马铃薯NBS-LRR类抗晚疫病基因的分离与功能分析

晚疫病对马铃薯生产危害巨大，严重影响我国的食物安全。晚疫病菌进化潜力高，常导致抗病基因失效，单一抗性基因的克隆策略已经适应不了晚疫病菌的变异速度。马铃薯抗晚疫病基因具有序列保守性，属于NBS-LRR类基因。利用已测序完成的马铃薯基因组序列信息，我们预测出了398个NBS-LRR类抗病基因，在此基础上，我们将构建NBS-LRR类基因双元表达载体文库，并利用瞬时表达技术和基因转化方式对NBS-LRR类基因进行功能分析，从而克隆多个抗晚疫病基因，为持久防控晚疫病提供基因资源。本研究不仅建立利用基因组序列信息来克隆具有保守结构的基因家族的技术路线，而且对于了解晚疫病抗性基因的进化方式具有重要意义。

由致病疫霉引起的晚疫病是危害马铃薯的第一大病害，不断发现并分离新的抗性基因尤其是对晚疫病具有广谱抗性的基因，构建田间寄主抗性多样性，是目前减少晚疫病对马铃薯生产危害的有效而重要的途径。本研究利用广谱性晚疫病抗性资源材料，借助晚疫病抗性基因的保守序列，采用NBS profiling技术结合同源克隆的策略，将新的晚疫病广谱抗性基因RD定位于第4号染色体上；开发了与抗性连锁并可以直接应用于育种选择的分子标记；获得了RD基因全长，其属于典型的NBS-LRR类基因；对RD基因进行了烟草瞬时表达功能验证，接种強致病力菌株后，表现出典型的抗性基因的过敏反应。广谱性晚疫病抗性基因RD的克隆，为马铃薯晚疫病防控提供了新的、重要的基因资源，并为多倍体作物具有保守结构的基因分离提供了有益探索。