近日，我院蔬菜所張曉偉創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)聯(lián)合北京大學(xué)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研究院郭立團(tuán)隊(duì)在大白菜根腫病抗性基因挖掘與利用研究方面取得新進(jìn)展，相關(guān)研究成果以"A chromosome-level reference genome facilitates the discovery of clubroot resistant gene Crr5 in Chinese cabbage"在園藝學(xué)頂級(jí)期刊 《Horticulture Research》（中科院1區(qū)，Top期刊，IF 7.6）在線發(fā)表。

       根腫病是由蕓薹根腫菌（Plasmodiophora brassicae）引起的世界性土傳病害，也是十字花科蔬菜作物最嚴(yán)重的病害之一。培育抗病品種是防治根腫病最為經(jīng)濟(jì)有效的方法。由于根腫菌具有小種特異性，已經(jīng)育成的抗病品種存在抗性喪失的現(xiàn)象。高質(zhì)量的基因組組裝是精準(zhǔn)克隆基因的前提，然而已發(fā)表的兩個(gè)大白菜基因組所用的材料均不抗根腫病。因此利用抗根腫病大白菜材料組裝高質(zhì)量基因組并挖掘新的抗病基因?qū)Υ蟀撞丝共∮N具有重要意義。

       該研究利用游離小孢子培養(yǎng)創(chuàng)制了抗根腫病大白菜DH系DH40，然后利用PacBio HiFi、Hi-C和Illumina HiSeq等技術(shù)組裝了染色體水平的基因組。以DH40基因組為參考序列，成功精細(xì)定位了抗性基因Crr5，其候選基因DH40A08G013380編碼抗病蛋白，含有典型的TIR-NBS-LRR結(jié)構(gòu)域。序列比較發(fā)現(xiàn)Crr5基因序列在感病材料DH199與抗病材料DH40間具有多處差異，最重要的是在第3個(gè)外顯子一個(gè)T堿基的插入導(dǎo)致了翻譯提前終止。異源表達(dá)Crr5使擬南芥具有根腫病抗性，亞細(xì)胞定位顯示Crr5定位在細(xì)胞核，GUS染色分析表明Crr5在根和葉中均表達(dá)，且在根莖結(jié)合部位表達(dá)量最高，qRT-PCR分析表明Crr5在抗病材料DH40中表達(dá)量顯著高于感病材料DH199，功能結(jié)構(gòu)域分析表明Crr5全長(zhǎng)不能引起cell death超敏反應(yīng)，但其TIR結(jié)構(gòu)域可以。最后，還開(kāi)發(fā)了基因特異功能標(biāo)記Crr5-funK3，以該標(biāo)記選擇為前景通過(guò)標(biāo)記輔助選擇成功創(chuàng)制了抗根腫病新種質(zhì)。本研究為白菜類(lèi)作物的遺傳和基因組學(xué)研究提供了寶貴的資源，加深了我們對(duì)大白菜根腫病抗性機(jī)制的理解，具有重要的理論和實(shí)踐意義。

       蔬菜所楊雙娟副研究員和北京大學(xué)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研究院科研助理王祥鋒為共同第一作者，蔬菜所張曉偉研究員、原玉香研究員和北京大學(xué)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研究院郭立研究員為共同通訊作者。本研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金（32202485）、中原科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才（244200510041）、河南省科技研發(fā)聯(lián)合基金優(yōu)勢(shì)學(xué)科重點(diǎn)項(xiàng)目（232301420024）、河南省農(nóng)科院杰出青年基金（2024JQ02）等項(xiàng)目的資助。