Homologs of the FB_MR5 fire blight resistance gene of Malus ×robusta 5 are present in other Malus wild species accessions
Homologs of the FB_MR5 fire blight resistance gene of Malus ×robusta 5 are present in other Malus wild species accessions
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Malus årobusta 5 的 FB_MR5 火疫病抗性基因的同源物存在于其他 Malus 野生物种种质中
DOI：
10.1007/s11295-015-0962-y
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发表时间：
2016
影响因子：
2.4
通讯作者：
Flachowsky H
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Wöhner T;Szentgyörgyi E;Peil A;Richter K;Hanke M-V;Flachowsky H
抗火疫病育种是全世界几乎所有苹果育种计划的主要目标。在苹果野生种的加入中可以找到抗源，如携带FB_MR5CC-NBS-LRR抗白叶枯病基因的苹果×罗布斯塔5号(MR5)。为了研究FB_MR5在苹果属其他遗传资源中的存在情况，利用位于MR5的FB_MR5基因座两侧的CH03e03和FEM18标记，对来自3个国际种质资源的394份野生种材料进行了筛选。5份材料的等位基因大小与两个标记的FB_MR5连锁。这5份材料均属于×robusta(Carrière)Rehder种。此外，几个其他近缘野生种的材料扩增出了与FEM18连锁的224hp片段和与CH03e03连锁的略大的片段。利用基因特异性引物进一步检测了FB_MR5及其同源物在M×robusta等4个供试材料中的存在和表达。在Fm.×robusta的6个不同基因型中均可检测到大小相同的片段。序列分析表明，在‘韩国’和‘白果’材料中存在FB_MR5等位基因。FB_MR5的同源基因在两个近缘关系密切的苹果种--梅花苹果和巴卡塔苹果中均有发现。通过人工接种病原菌获得的结果表明它们的功能。根据简单序列重复(SSR)标记CH03e03和FEM18、基因特异性引物的分析结果以及对‘金冠’全基因组序列的分析，我们推测Fb_MR5是一个独特的基因，很可能是从From进化而来的。巴卡塔是人类的共同祖先。×robustaand M.樱桃属。
Breeding for fire blight resistance is a major goal of nearly all apple breeding programs worldwide. Resources for resistance can be found inMaluswild species accession such asMalus×robusta5 (Mr5) which carries theFB_MR5CC-NBS-LRR fire blight resistance gene. To study the occurrence ofFB_MR5in other genetic resources ofMalus, a total of 394 wild species accessions of three international germplasm collections were screened using the markers CH03e03 and FEM18 that flank theFB_MR5locus of Mr5. Five accessions exhibited the allele sizes linked toFB_MR5for both markers. All five accessions belong to the speciesM.×robusta(Carrière) Rehder. In addition, several accessions of other closely relatedMaluswild species amplified the 224 bp fragment linked to FEM18 and a slightly larger fragment for CH03e03. The presence and expression ofFB_MR5and homologs inM.×robustaand four more accessions were further tested using gene-specific primers. Fragments of identical size could be detected in six different genotypes ofM.×robusta. Sequence analysis revealed the presence of alleles ofFB_MR5in the accessions ‘Korea’ and ‘Leucocarpa’. Homologs ofFB_MR5were found in different accessions ofMalus prunifoliaandMalus baccata, twoMalusspecies closely related toM.×robusta. Their functionality is suggested by results obtained by artificial shoot inoculation with the pathogen. Based on the results using the simple sequence repeat (SSR) markers CH03e03 and FEM18, the gene-specific primers and the analysis of the ‘Golden Delicious’ whole genome sequence, we assume thatFB_MR5is a unique gene which most likely evolved fromM. baccataas the common ancestor ofM. ×robustaandM. prunifolia.
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