エンドウのうどんこ病抵抗性の多様化のための er 遺伝子座の多様性を解読する

Scientific Reports volume 12、記事番号: 16037 (2022) この記事を引用

836 アクセス

1 引用

1 オルトメトリック

メトリクスの詳細

この記事に対する著者の訂正は、2022 年 12 月 6 日に公開されました。

この記事は更新されました

農業バイオテクノロジーは、さまざまなバイオテクノロジーツールを使用して農業形質を改善することにより、世界人口の半分を養う畑作物を精査することを目的としています。 エンドウ豆 - 栄養素が豊富な重要な換金作物ですが、うどんこ病（エリシペ・ピシによって引き起こされる真菌性疾患）に頻繁に感染し、作物全体をダメにし、生産者に経済的損失をもたらします。 したがって、我々は、病原体耐性エンドウ豆系統を発見し、耐性エンドウ豆系統間の er 遺伝子座における多様性をさらに解読することをこの研究の対象とした。 耐性エンドウ豆系統のスクリーニングは、ネットハウスおよび温室条件下で Erysiphe pisi 分離株 (Genebank 申請: KX455922.1) を用いて行われました。 分子研究により、エリシフェ耐性（er1）遺伝子が選択された50のエンドウ豆系統のうち40系統に存在し、その変異形質が11のハプロタイプ群を含む最大36の遺伝子型に与えられることが明らかになった。 ハプロタイプ (遺伝子) 多様性 (Hd) は 0.5571 ± 0.099 SD、ヌクレオチド多様性 (Pi) は 0.0160 ± 0.0042 SD であることが判明しました。 耐性株の大部分 (67%) は Hap-1 に発生し、他の残りのハプロタイプ (Hap 2- １０）３３％の耐性系統を有し、それぞれが参照ＰｓＭＬＯ１遺伝子に対して特徴的なヌクレオチド置換を示す。 これらの多様なハプロタイプからの遺伝子型は、遺伝的均一性と遺伝的脆弱性を回避するためにエンドウ豆耐性育種に使用できます。

この世界的なパンデミックの時代において、私たちは医療施設が地域社会全体の命の救いにとって優先事項であると断言できます。 これは普遍的な話ではありますが、地域社会全体に食料を供給するために、農業は世界中の人々の福祉と生活において同等かつ重要な役割を果たしています。 このパンデミックの状況に至るまでの歴史を振り返ると、さまざまな病気に対する免疫力を高めるさまざまな農作物や園芸作物の役割について詳しく説明できます。たとえば、野菜の中でも、ターメリック、アジョワン、ショウガ、ニンニク、ブロッコリー（抗がん作用）、レモン（ビタミンC）、すべての緑の葉物野菜（鉄分が豊富）。 作物は栄養価だけで知られているわけではありません。 だけでなく、農民に経済も提供します。 これらの作物は、地理的および気候的条件に応じて世界中で栽培されています。 ヒマラヤ北西部から旅を始めるなら、エンドウ作物 (Pisum sativum) に注目します。エンドウは、栽培者の栄養需要と経済的向上に応えるため、緑色のさやや穀物を得るために何世紀にもわたって栽培されてきました。 栄養学的には、エンドウ豆作物には、タンパク質 (25%)、ゆっくりと消化されるデンプン (50%)、糖類 (12%)、アミノ酸、炭水化物、ビタミン (A および C)、カルシウム、リン 1、およびリジン 2 が含まれています。 野菜作物としての価値を高めるこの作物の興味深い特徴は、缶詰、冷凍、脱水、乾燥させることができ、豆類作物となることです。 記念碑的なものであるため、生物的および非生物的ストレスによって生じる作物保護のために、いくつかの予防措置が講じられてきました。 エンドウのうどんこ病は一般的な生物ストレスの 1 つであり、Erysiphe pisi DC ex によって引き起こされます。 セント・アマンでは、エンドウ豆の緑色のさやと乾燥種子の質と量に影響を及ぼし、作物の収量を最大 50% 減少させています3,4。 病原体は穀物やサヤに影響を与えるだけでなく、エンドウマメの葉を最大 33 ～ 69 パーセントも減少させるため、この深刻な病気の管理は必須となっています5。 Banyal ら 6 は、さまざまなエンドウ品種間の E. pisi の病原性の多様性を研究することにより、病気に耐性のある品種を開発しました。 これらの耐性系統は、さまざまな分子アプローチを使用して検出された MLO 遺伝子 (エンドウの耐性機構に関与する) を持つ er (エリシフェ耐性) 遺伝子座を持っています。 そこで本研究は、選抜されたエンドウ抵抗性品種における MLO 遺伝子の存在を確認し、これらの抵抗性品種に存在する er 遺伝子の多様性を解明することを目的として実施した。

形態学的特徴、すなわち菌糸、分生子、分生子柄、分生子サイズおよび分生子柄足部細胞を、実体ズーム顕微鏡を使用して宿主の剥離した葉について研究した(図1、表1)。 Attanayake et al.7 は、形態学的特徴と分子的特徴を組み合わせた、うどんこ病に感染したエンドウ病原体の 2 つのグループについて説明しました。 PCR 増幅により、約 560 bp のアンプリコンが明らかになりました (図 2)。これをさらにゲル精製し、凍結乾燥してから配列決定しました。 試験分離株 P-1 (エンドウ由来) および P-2 (クローバー由来) の配列を BLAST 解析したところ、両株がそれぞれ pisi および trifolii 種とともにエリシフェ属が占める系統系統に位置することが示されました (図2) (https://v3.boldsystems.org/index.php/IDS_BlastRequest)。 18S rRNA 配列株は NCBI GeneBank に寄託されています (それぞれ受託番号 KX455922 および KX455923)。

エンドウのうどんこ病を引き起こすエリシフェ・ピシのCleistotheciaは有性生殖中に形成され、直径約87.5～133μmの球形で群生した暗褐色として現れ、菌糸網の中に分散しています。

Erysiphe 特異的プライマーを使用して増幅された rDNA 領域 - EryF(5'-TACAGAGTGCGAGGCTCAGTCG-3') EryR (5'-GGTCAACCTGTGATCCATGTGACTGG-3') (M: 1 Kb ラダー; 真菌分離株 (P1-P24 UPPER) P-1 および P-2 P-1: Erysiphe pisi、P-2: Erysiphe trifolii (下段) の樹木系統とともに。

以前にスクリーニングが行われ、選択された 3 つの耐性系統と JI-2480 × アカシア、JI-2480 × PMR-10、JI- の 8 つの交配組み合わせで JI-2302 (er1) および JI-2480 (er2) と交配されました。 2480 × EC-381866–1、JI-2480 × リンカーン、JI-2302 × アカシア、JI-2302 × PMR-10、JI-2302 × EC-381866–1 および JI-2302 × リンカーンをネットハウスおよび温室の下で、および感染の記述が観察された6。 er1 遺伝子の存在により、最大の品種で耐性が支配されました (表 2)。 したがって、我々はさらなる研究のために er1 遺伝子を選択します。

合計 50 のエンドウ豆系統を RNA 抽出に使用しました (図 3)。 RNA から調製された cDNA は、材料と方法で言及されている特定のプライマーによってさらに増幅されました。 これを達成するために、すべてのサンプルで PCR を何度も繰り返してプロトコールを標準化しました。 50 系統のうち、er1 遺伝子がこれらの系統にのみ存在することをターゲットとして、可変サイズ (300 ～ 325 bp) の 40 個のアンプリコンを生成するプライマー 3F および 3R を使用した増幅が可能でした。 (表 3、図 3)。

選択したエンドウ豆系統の DNA 断片 (1 ～ 40) の増幅。 プライマーによる増幅が可能 プライマー PsMLO3F および PsMLO3R は、使用したさまざまな遺伝子型で可変サイズ (300 ～ 325 bp) の 40 個のアンプリコンを生成しました。 L = ラダー (100 bp)。

BLAST N 検索では、er1 遺伝子のすべての配列の相同性が、Pisum sativum MLO1 (MLO1) mRNA、完全 cd に存在する遺伝子に対応します。 Nucleotide Blast 分析では、相同性クエリ値 ≥ 90% および E 値が 0 に近い。 系統発生分析により、エンドウ豆系統は 3 つのグループに分類されました。 主要なグループ A は 32 のアクセッションを構成し、残りの 8 つのアクセッションはそれぞれ B および C グループの 6 および 2 としてグループ化されました。 次に、得られたツリーを Newick 形式で保存し、Fig Tree プログラムをツリーの図解に使用しました (図 4) (http://tree.bio.ed.ac.uk/software/figtree/)。

MLO シーケンスに基づく NJ ツリー。 0.93 を超える主要クレードの事後確率 (a) およびブートストラップ値 (%) (b) がノード (100) に示されています。 指定にはエンドウ豆の系統番号と名前が含まれます。

合計 11 のハプロタイプが得られ、ハプロタイプの頻度は 1 ～ 24 の範囲でした。Hap-1 は、参照遺伝子型 (FJ463618.1) を含む 24 の遺伝子型を表す最も豊富なハプロタイプでした。 残りのハプロタイプは、3 つの遺伝子型で表される Hap-4 を除き、単一の遺伝子型で表されました (表 4)。 23 の遺伝子型を持つ Hap-1 は、参照遺伝子型 (FJ463618.1) と 100% の類似性を示したため、PsMLO1 と比較して塩基置換がありませんが、Hap-2、3、4、5、6、7、8、9 、１０および１１は、それぞれ９、５、１、６、６、１６、１５、１４、１３および６個の塩基置換を有する。

多型部位の分析は DNAsp VI を使用して実行され、合計 198 の可変部位を持つ合計 36 の配列が使用されました。 47 個の多型部位には 18 個のシングルトン可変部位が含まれており、そのうち 17 個は 2 つの変異を持ち、1 つは 3 つの変異を持ちました。 Parsimony の情報サイトは 29 件あり、そのうち 26 件には 2 つの亜種があり、3 件には 3 つの亜種がありました。 多型部位の分析は、多重配列アラインメントを使用してさらに詳細に研究されました。 複数の配列アラインメントを、ツールClustal W8を使用してMEGA-(ソフトウェア)で実行した。 評価された耐性エンドウの遺伝子型の各ハプロタイプを、置換、欠失、および追加を含む任意の部位の参照遺伝子型と比較しました (図 5)。

ハプロタイプ 1 ～ 11 に属するうどんこ病抵抗性エンドウ属アクセッションの MLO 遺伝子 (906 ～ 1229 bp) と参照配列 FJ463618.1 の配列アラインメント。

ハプロタイプ多様性は、ＤＮＡｓｐ ＶＩを使用して計算され、ハプロタイプ（遺伝子）多様性は０．５５７１、ヌクレオチド多様性（部位当たり）は０．０１６０６であった（表５）。 Tajima の検定は、Tajima の D-2.09021 で P < 0.05 で統計的に有意であることもわかりました。 33 個の配列の 40 セットから推定された中央結合ネットワーク。 活性ハプロタイプが抽出されました。 スパース ネットワークを迅速に、または増分的に計算するために、イプシロン (e = 0) にゼロの値が設定されました。 最大数突然変異の数 (29) は文字 941 で見つかり、最も少ないのは 941 です。 変異 (1) の範囲は文字 992 ～ 1190 でした (図 6)。

中央値ベクトル (赤色のドット)、変異文字 (赤色の分類群)、および配列頻度 (黄色のドット) を含む中央値結合ネットワーク。

豆類は穀物に次いで主に生産される作物であり、エンドウ豆 (Pisum sativum) は広く栽培されている作物の 1 つです9。 現在までに、エンドウ豆のうどんこ病の管理についてさまざまな研究が実施されています10、11、12。 長期管理と収量生産量の増加のためには、遺伝的に耐性のある作物植物を開発することが必要である13。 さらに、遺伝的多様性を理解するには、生殖質資源と収量に寄与する形質に関する知識が必要です14。 文献を調査することでこの野菜作物の重要性を知ったので、我々は in vitro でスクリーニングされた er 遺伝子座 15 での病原体耐性エンドウ豆系統の多様性を決定することで調査を続けました 16 。 エンドウ病原菌を引き起こすうどんこ病の収集と DNA プロファイリング 17,18 は、それぞれ pisi および trifoli という種を持つ Erysiphe 属に対応しています 7,19,20。 ヒマラヤ北西部地域は、うどんこ病が最も蔓延している地域です16。 病原体の有性段階（閉結性段階）は、乾燥した温帯地帯でのみ頻繁に形成されます 21 。これは、ヒマラヤのゾーン IV に E. pisi の病原性毒性が存在することを示しています。 E. pisi の病原変異性の研究は、耐性品種の育種にとって最も重要です。 耐性品種はエンドウうどんこ病に対して進化し、短時間後に感受性を持つようになり、新たな E. pisi 病原性の存在と出現のための選択を示しています。 したがって、病原性変動の研究は、特定の地理的状況における耐性源/品種の同定、開発、展開を通じて病気の管理を成功させるために必要とされてきました6,22。 これは、エンドウ豆作物改善プログラムの保全面だけでなく、育種に関しても大いに役立つ可能性があります。 実験の結果、スクリーニングされた品種（エリシペ・ピシ耐性遺伝子を有する）と保菌者（JI-2302、JI-2480（er1およびer2））を交配すると、耐性保菌株JI-2302由来の単一のer1遺伝子による抵抗性によって支配されることが判明した。 (er1)12,23,24,25,26. 遺伝子 er1 および er2 は、うどんこ病原菌に対する主要な天然耐性塩基 10,27,28,29 と考えられ、その後のエンドウ豆系統に遺伝子移入されました。耐性が最も高いエンドウ豆品種では、うどんこ病に対する耐性を与える er1 遺伝子の存在が明らかになりました 12,25,26。耐性エンドウ豆系統で得られた er1 遺伝子は、分子アプローチを使用してさらに確認されました 30,31,32,33。多くの単子葉植物/双子葉植物のカビ遺伝子座 O (MLO) で自然に発生するランダムな突然変異誘発であり、自然な機能喪失突然変異を引き起こしました34。報告によると、この突然変異は、宿主にとって最初の段階で真菌の侵入を止めるのに有益となり、その結果、耐性が生じることが示唆されています。 。 エンドウ豆の場合、作物に存在する PsMLO1 遺伝子は、うどんこ病原菌に対する広範で耐久性のある耐性を提供し 35、耐性エンドウ豆系統間の対立遺伝子の多様性を明らかにする候補遺伝子のように機能します。 プライマー (PsMLO3FP および PsMLO3R) による増幅により、E. pisi 感染の初期段階で候補を同定できることが明らかになりました 36。 トマト 37、オオムギ 38、コショウ 39、およびグレープバイン 40、41 の場合、最初の 24 時間以内に病原体に反応して耐性遺伝子の発現が増加し、6 時間前後で耐性のピークが得られました。 同様に、E. pisi の感染後、4 ～ 8 日後にエンドウ豆系統で耐性が発現し、これは形態学的に観察され、耐性率と感受性率が記録されました 42。 系統解析中に、er1 遺伝子配列の大部分が参照遺伝子 (Pisum sativum MLO1) に対応し、その最大のクレードが主要グループ A で構成され、Pisum sativum MLO1 配列との類似性が 90% 以上に相当することがわかりました 43,44。 この結果は、多くの共同研究者によって得られた結果と一致していることが判明しました 35,37。 したがって、MLO1配列（er-1遺伝子の類似体）を有するグループAの主要クレード（図4）におけるエンドウマメ系統の受入は、将来の育種プログラムに直接使用することができる。 NIH (National Human Genome Research) によると、ハプロタイプは対立遺伝子の組み合わせ (単一/複数) であり、多型が遺伝子間で非常に近くに見出され、組み換えなしに一緒に受け継がれ、その後遺伝研究に使用されます。 パンコムギ (Triticum aestivum) 品種の遺伝的多様性の同定に使用されるハプロタイプに基づくアプローチは、多くの科学者によって広く使用されており 45、作物改良プログラムにおいて有用な技術となっています。 ハプロタイプの頻度が 1 ～ 24 の範囲にある合計 11 のハプロタイプ グループが見つかりました。これらのグループの中で、Hap-1 が最も豊富なハプロタイプであり、塩基を明らかにしなかった参照遺伝子型 (FJ463618.1) を含む 23 の遺伝子型を表していました。 PsMLO1 への置換。 Hap-1 にグループ化された er1 遺伝子を有する遺伝子型は、置換なしで結合した耐性保有者から受け継がれた耐性対立遺伝子を表します。 Hap-2、3、4、5、6、7、8、9、10、および 11 の場合、9、5、1、6、6、16、15、14、13、および 6 の塩基置換が見つかりました。 、それぞれMLO遺伝子座にあり、er1遺伝子置換の多様性を示しています（図5）。 評価された耐性エンドウ豆遺伝子型の各ハプロタイプを、置換、欠失、および追加を含む任意の部位の参照遺伝子型と比較しました。 これらの多様なハプロタイプからの遺伝子型は、遺伝的均一性と遺伝的脆弱性を回避するためにエンドウ豆耐性育種に使用できます。 果樹作物の場合、分岐品種はライチの早生品種と晩生品種の栽培化に使用できます46。 統計計算により、ハプロタイプ多様性は 0.5571 ± 0.099 SD、ヌクレオチド多様性 (Pi) は 0.0160 ± 0.0042 SD であることが明らかになりました。 nd の低い値 (0.01606) と P < 0.05 (統計的に有意) での Tajima の D の負の値 -2.09021 により、これらの耐性系統が環境条件の影響を受けないことが明らかになりました。 韓国イネの系統の栽培品種のヌクレオチド多様性 (nd) (雑草 = 0.0102、在来種 = 0.0093、および品種 = 0.0066) はより低いことが判明し、栽培化中に多様性が減少していないことが明らかになりました 47。 種内研究の分子データを説明するために、以前はさまざまなハプロタイプ ネットワークが使用されていました 48。簡単に言うと、これらのネットワークは集団構造、移動、および新種の生成についての洞察を提供します 49。 ここでは、変異した文字を持つハプロタイプの中央結合ネットワーク (MJN) を描画します (図 6)。 文献は、MJ メソッドが最小限の数を必要とすることを裏付けています。 突然変異の数が増加し、良好な家系図が得られました50。 また、この MJ アプローチは、ハプロタイプが比較的離れている場合に適切に機能し 51、低い置換率の下でも良好なネットワーク構築を示しました 52。 Kong ら 53 は、進化生物学の分野における中央結合ネットワークの使用について議論しました。 我々の MJN ネットワークにより、参照 PSMLO1 遺伝子と同一のハプロタイプを共有する系統の大部分に er1 遺伝子が存在することが明らかになり、これらの系統が共通の祖先に由来することが示唆されました。

収集されたすべての資料と研究のために設計された方法論は、関連するガイドラインと規制に従っていました。

病原体を引き起こすうどんこ病の合計 24 の分離株がヒマラヤ北西部から収集され、そのうち最大の分離株はヒマラヤ横断ラーフル スピティ地域の 15 の異なる場所から収集されました。 これらは精製され、さらなる研究のために温室に保管されました。 エンドウうどんこ病を引き起こす病原体は、形態学的特徴、すなわち菌糸、分生子、分生子柄、分生子サイズおよび分生子柄足細胞に基づいて同定された。 さらに、核リボソーム DNA (rDNA) の内部転写スペーサー (ITS) 領域の菌株の多相性分析を行いました。 得られた配列は、アクセッション番号のために NCBI 遺伝子バンクに提出されました。

同定された真菌病原体に対する耐性のスクリーニングは、さまざまな供給源（CSK HPKV パランプール、NBPGR ニューデリー、PAU ルディアナおよび IIPR カンプール）から収集された外来種および土着種の生殖質を含む 310 のエンドウ豆系統のパネルから行われ、ネットハウスおよびインターネット上で評価されました。インビトロ条件下で葉を切り離した54。 同定された耐性系統と感受性系統を、JI-2302 (er1) および JI-2480 (er2) 系統に存在する既知の劣性遺伝子 er1 および er2 と温室下で交配しました。 さらに、er遺伝子座における対立遺伝子の多様性を決定するために、それぞれのer遺伝子に抵抗性を有する品種を選抜した。

合計 50 のエンドウ豆系統が、トリゾール法を使用した RNA 単離のために選択されました 55。 新鮮な葉（エリシフェ・ピシの接種なし）からＲＮＡを抽出し、真菌（エリシフェ・ピシ）接種の４日後および８日後に接種した葉からＲＮＡを抽出した。

40 μg の RNA を、Verso 酵素 cDNA キットで推奨されている説明書に従って、逆転写酵素エンハンサー、5 × cDNA バッファー、dNTP ミックス (各 5 Mm)、および verso 酵素を使用した cDNA 増幅に使用しました。 PCR 反応混合物を 42 °C で 30 分間インキュベートしました。 さらに９５℃、２分間で反応を停止させた。 cDNAの増幅のために、PCRプレートを、5×緩衝液、25 mM MgCl2、10 mM dNTP、0.5 mMの各特異的に設計されたPsMLOプライマー(表6)、鋳型cDNAを含む5U Taq DNAポリメラーゼを含む反応混合物で満たした。 増幅プロファイルは、95 °C/5 分で 1 サイクルで構成されました。 95 °C/30 秒、50 °C/30 秒、および 72 °C/1 分 20 秒で 37 サイクル。 72 °C/7 分で 1 サイクル。 4℃/∞に保ちます。 PCR産物をアガロースゲル(1.2%)上で分離し、インドのケララ州コーチンにあるSciGenome Labs Private Ltd.で標的アンプリコンを精製および配列決定した。

遺伝子配列の相同性は、FASTA プログラムの NCBI データベースで利用可能なオンライン バイオインフォマティクス ツールを使用して分析されました。 BLASTNは、NCBIゲノムデータベース(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/blast/Blast.cgi)上の配列比較に使用されました。 系統解析は MEGA 5.056 で行われ、ハプロタイプの多様性や変異の総数、インデル多型などの遺伝的パラメーターは DnaSP バージョン 5.1057 を使用して計算されました。 ネットワーク v 4.61 を使用して、ハプロタイプのメディアン結合 (MJ)58 ネットワークを構築しました (http://www.fluxus-engineering.com)。

作物の真菌性疾患の管理には、従来型および非従来型のアプローチを含む多くの戦略が頻繁に使用されます。 私たちの研究から、私たちはエンドウ作物の中で、生産量の少ない農家や限界農家の需要を満たし、管理された方法で化学物質の使用を削減する耐性のある品種を特定しました。

現在の研究中に分析されたデータセットは、NCBI ヌクレオチド リポジトリ、https://www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/1131300078、https://www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/1131300079 で入手できます。アクセッション番号はそれぞれ GenBank: KX455922.1 および GenBank: KX455923.1 です。

この論文の訂正が公開されました: https://doi.org/10.1038/s41598-022-25312-0

Smýkal, P. et al. ゲノム時代のエンドウ豆 (Pisum sativum L.)。 農学 2、74–115 (2012)。

記事 Google Scholar

Avci, MA & Ceyhan, E. エンドウ豆 (Pisum sativum L.) のさやの特徴の相関関係と遺伝的分析。 アジアの J. Plant Sci. 5、1–4 (2006)。

Google スカラー

ディクソン、GR 野菜および関連作物のうどんこ病。 うどんこ病（DM スポーレ編）（Academic Press、1987）。

Google スカラー

Nisar, M.、Ghafoor, A.、Khan, MR & Qureshi, AS Erysiphe pisi South に対する Pisum sativum L. 生殖質のスクリーニング。 アクタバイオル。 クラック。 サー。 ボット。 48、33–37 (2006)。

Google スカラー

Suneetha, T.、Gopinath, SM & Naik, SL エンドウ豆のうどんこ病抵抗性に関連する抵抗性遺伝子類似体 (RGA) の同定。 内部。 Ｊ．イノフ． 解像度上級工学 6、33–36 (2014)。

Google スカラー

Banyal, DK、Singh, A. & Tyagi, P. エンドウ豆のうどんこ病を引き起こすエリシフェ・ピシの病原性変異。 ヒマーチャル J. アグリック。 Res 31、87–92 (2005)。

Google スカラー

Attanayake 、 RN 、 Glawe 、 DA 、 McPhee 、 KE 、 Dugan 、 FM & Chen 、 W. Erysiphe trifolii - 新しく認識されたエンドウ豆のうどんこ病原菌。 植物パソル。 https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btm404 (2010)。

記事 Google Scholar

マサチューセッツ州ラーキンら。 Clustal W および Clustal X バージョン 2.0。 バイオインフォマティクス 23、2947–2948 (2007)。

記事 CAS Google Scholar

Shahid, M.、Ahmed, B.、Zaidi, A. & Khan, MS 以下に対する殺菌剤の毒性: 酸化損傷、増殖抑制、細胞死および形態解剖学的変化の研究。 RSC アドバンス 8、38483–38498 (2018)。

記事 ADS CAS Google Scholar

Heringa、KJ、Vannorel、A. & Tazelaar、MF エンドウ豆 (Pisum sativum L.) のうどんこ病 (Erysiphe Polygoni DC) に対する抵抗性。 ユーフィ 13、163–169。

記事 Google Scholar

SK グプタおよびシンド、野菜生産における TS 病の問題 342–342 (Kalyani Publishers、2006)。

Google スカラー

Tiwari、KR、Penner、GA、Warkentin、TD エンドウ豆のうどんこ病抵抗性の継承。 できる。 J. Plant Sci. 77、307–310 (1997)。

記事 Google Scholar

Nigussie , T. 、 Seid , A. 、 Derje , G. 、 Tesfaye , B. 、 Chemeda , F. 、 Adane , A. 、 Abiy , T. 、 Fekede , A. & Kiros , M. 食物疾患に関する研究の総説マメ科植物。 アブラハム・タデッセ（編著）。 植物保護の改善による作物の生産量の増加。 (1): 85-124。 (2008)

Rahman, MM、Syed, M.、Akter, A.、Alam, MM & Ahsan, MM 移植されたアマン イネ (Oryza sativa L.) の形態的形質の遺伝的多様性、相関および経路係数分析。 午前。 ユーラシアのJ.Agric。 環境。 科学。 14(5)、387–391 (2014)。

Google スカラー

Chaudhary, J. & Banyal, DK Erysiphe pisi によって引き起こされるうどんこ病に対する抵抗性についてのエンドウの遺伝子型の評価。 Ind.フィトパトール。 70、69–74 (2017)。

Google スカラー

ラナ、JC 他ウドンコ病に対する抵抗性についてのエンドウ生殖質のスクリーニング。 Euphytica 189、271–282 (2013)。

記事 CAS Google Scholar

DK 州 Banyal および SK 州ラナ エンドウうどんこ病管理のための殺菌剤スプレーのスケジュール。 Ｊ．Ｍｙｃｏｌ． 植物パソル。 33、302–304 (2003)。

Google スカラー

高松 S.、伊藤 H.、城谷 Y.、キッス L.、ヘルタ V. エリシフェ属 (エリシファ目、エリシファ科) の最初の包括的な系統解析 I. ミクロスファエラ系統。 Mycologia 107、475–489 (2015)。

記事 CAS Google Scholar

Kiss, L. 形態学的データと分子データを使用した新興うどんこ病菌の同定の進歩。 アクタ微生物。 イムノール。 フン。 49、245–248 (2002)。

記事 CAS Google Scholar

Baiswar, P. et al. インド北東部のエンドウ豆の Erysiphe pisi とシロツメクサの E. trifoliorum の分子的証拠。 オーストラリア人。 プラントディス。 注 10、1–3 (2015)。

記事 Google Scholar

AS カプール氏と香港チョーダリー氏 ヒマーチャル プラデーシュ州の乾燥温帯におけるエリシフェ ピシの永続様式。 インドのファイトパトール。 48、77–78 (1995)。

Google スカラー

Pal 、 AB 、 Brahmapp 、 Rawal 、 RD および Ullasa 、 BA うどんこ病 (Erysiphe Polygoni) およびさび病 (Uromyces fabae) に対するエンドウ生殖質の野外抵抗性。 プラントディス。 改訂 64、1085 (1980)。

記事 Google Scholar

Fondevilla, S.、Carver, TLW、Moreno, MT & Rubiales, D. Erysiphe pisi Syd に対する耐性の原因の特定と特徴付け。 Pisum spp. 植物の品種。 126、113–119 (2007)。

記事 Google Scholar

Fondevilla, S.、Chattopadhyay, C.、Khare, N. & Rubiales, D. Erysiphe trifolii は、エンドウ豆の er1 および Er3 耐性遺伝子を克服できますが、er2 耐性遺伝子は克服できません。 ユーロ。 J. プラント パソール。 136、557–563 (2013)。

記事 CAS Google Scholar

サン、Ｓ．ら。 マメ品種 Xucai 1 のうどんこ病に対する抵抗性は、遺伝子 er1 によって付与されます。 Crop J. 3、489–499 (2015)。

記事 Google Scholar

サン、Ｓ．ら。 新規の er1 対立遺伝子と、うどんこ病に対するエンドウ (Pisum sativum L.) の抵抗性を育種するためのその機能マーカーの開発と検証。 理論。 応用ジュネット。 129、909–919 (2016)。

記事 CAS Google Scholar

Fondevilla, S.、Rubiales, D.、Moreno, MT & Torres, AM エンドウ豆のエリシフェ ピシ DC に対する耐性を与える遺伝子 Er3 に関連する RAPD および SCAR マーカーの同定と検証。 モル。 繁殖。 22、193–200 (2008)。

記事 CAS Google Scholar

Fondevilla, S.、Carver, TLW、Moreno, MT & Rubiales, D. エンドウ豆のうどんこ病抵抗性に関する遺伝子 er1 および er2 の肉眼的および組織学的特徴付け。 ユーロ。 J. プラント パソール。 115、309–321 (2006)。

記事 Google Scholar

サウスカロライナ州ハーランド ペルーの Pisum sativum におけるカビに対する免疫の継承。 遺伝 2、263–269 (1948)。

記事 CAS Google Scholar

Kumar, H. & Singh, RB エンドウ豆 (Pisum sativum L.) のうどんこ病に対する成体植物抵抗性の遺伝子分析。 Euphytica 30、147–151 (1981)。

記事 Google Scholar

Vaid, A. & Tyagi, PD エンドウ豆のうどんこ病抵抗性の遺伝学。 Euphytica 96、203–206 (1997)。

記事 Google Scholar

Zeng、L.、Li、MQ、Yang、XM ウドンコ病に対するエンドウ豆資源の耐性の特定。 草。 ターフ 32、35–38 (2012)。

Google スカラー

ワン、ZYら。 エンドウ豆系統 X9002 におけるうどんこ病抵抗性遺伝子の同定。 アクタ・アグロン。 罪。 (中国) 41, 515 (2015)。

記事 CAS Google Scholar

Jørgensen、IH 大麦における MLO うどんこ病抵抗性の発見、特性評価と活用。 Euphytica 63、141–152 (1992)。

記事 Google Scholar

Humphry, M.、Reinstädler, A.、Ivanov, S.、Bisseling, T. & Panstruga, R. エンドウ er1 植物における耐久性のある広範囲のうどんこ病抵抗性は、PsMLO1 の自然な機能喪失変異によって付与されます。 モル。 植物パソル。 12、866–878 (2011)。

記事 CAS Google Scholar

サン、Ｓ．ら。 ウドンコ病 (Erysiphe pisi) 耐性を付与する 2 つの新規 er1 対立遺伝子が、世界中のエンドウ (Pisum sativum L.) 生殖質のコレクションで同定されました。 内部。 Ｊ．Ｍｏｌ． 科学。 20、5071 (2019)。

記事 CAS Google Scholar

Bai、YL et al. 中米のトマト系統に自然発生する広範囲のうどんこ病抵抗性は、Mlo 機能の喪失によって引き起こされます。 モル。 植物微生物の相互作用。 21、30–39 (2008)。

記事 CAS Google Scholar

ピッファネリ、P. 他オオムギの防御と細胞死の調節因子である MLO は、生物的および非生物的ストレス刺激に応答します。 植物生理学。 129、1076–1085 (2002)。

記事 CAS Google Scholar

Zheng、Z.ら。 MLO オルソログの機能が失われると、Leveillula taurica によって引き起こされるうどんこ病に対するコショウとトマトの感受性が低下します。 PLoS ONE 8、e70723 (2013)。

記事 ADS CAS Google Scholar

Feechan, A.、Jermakow, AM、Torregrosa, L.、Panstruga, R. & Dry, IB うどんこ病に対する感受性に関与するブドウの MLO 遺伝子候補の同定。 機能。 植物バイオル。 35、1255 (2008)。

記事 CAS Google Scholar

Winterhagen, P.、Howard, SF、Qiu, W. & Kovacs, L. うどんこ病感染に応答したブドウの MLO 遺伝子の転写上方制御。 午前。 Ｊ．Ｅｎｏｌ． ヴィティック。 59、159–168 (2008)。

記事 CAS Google Scholar

Büschges、R. et al. オオムギ Mlo 遺伝子: 植物病原体耐性の新規制御要素。 セル 88、695–705 (1997)。

記事 Google Scholar

Filiz, E. & Vatansever, R. 樹木モデル ポプラ (Populus trichocarpa) におけるカビ抵抗性遺伝子座 O (MLO) 遺伝子のゲノムワイドな同定: 木本植物におけるうどんこ病管理。 ユーロ。 J. プラント パソール。 152、95–109 (2018)。

記事 Google Scholar

Kusch, S.、Pesch, L. & Panstruga, R. 包括的な系統解析により、内在性膜タンパク質の MLO ファミリーの多様性と起源が解明されました。 ゲノムバイオル。 進化。 8、878–895 (2016)。

記事 Google Scholar

ブリントン、J. et al. 小麦育種の精度を高めるためのハプロタイプ主導のアプローチ。 共通。 バイオル。 3、712 (2020)。

記事 CAS Google Scholar

Hu、G.ら。 高度にヘテロ接合性のライチゲノムからの 2 つの異なるハプロタイプは、早生品種と晩生品種の独立した栽培化事象を示唆しています。 ナット。 ジュネット。 54、73–83 (2022)。

記事 CAS Google Scholar

Maung、TZ、Chu、SH & Park、YJ 韓国イネの系統 (KRICE_CORE) における顆粒結合デンプン合成酵素 II (GBSSII) 遺伝子の機能的ハプロタイプと進化的洞察。 食品 10、2359 (2021)。

記事 CAS Google Scholar

ガルシア、E.ら。 ハプロタイプ ネットワークの分岐多様性。ハプロタイプ ネットワークの複雑さを比較するために遺伝的多様性と位相的多様性を組み合わせた新しい指標です。 PLoS ONE 16、e0251878 (2021)。

記事 CAS Google Scholar

Mendez-Harclerode、FM et al. ウッドラット (Neotoma Micropus) における高レベルの集団内遺伝的多様性の分子的証拠。 Ｊ．哺乳類。 88、360–370 (2007)。

記事 Google Scholar

Cassens, I. et al. ダスキーイルカ (Lagenorhynchus obscrus) の系統地理: ネットワーク方法と発根手順の重要な調査。 モル。 エコル。 12、1781–1792 (2003)。

記事 CAS Google Scholar

Cassens, I.、Mardulyn, P.、Milinkovich, MC シミュレートされた配列データを使用した種内「ネットワーク」構築方法の評価: 既存のアルゴリズムはグローバル最大節約アプローチよりも優れていますか? システム。 バイオル。 54、363–372 (2005)。

記事 Google Scholar

Wooley, SM、Posada, D. & Crandall, KA コンピューターシミュレーションを使用した系統発生ネットワーク法の比較。 PLoS ONE 3、e1913 (2008)。

記事 ADS Google Scholar

Kong, S.、Sánchez-Pacheco, S.、Murphy, R. 進化生物学における中央結合ネットワークの使用について。 古典派。 32、691–699 (2015)。

記事 Google Scholar

Banyal, DK、Singh, A.、Upmanyu, S.、Chaudhary, J. & Sharma, PN ヒマーチャル プラデーシュ州でエンドウうどんこ病を引き起こすエリシフェ ピシ個体群の多様性分析。 インドのファイトパトール。 67、263–267。 https://doi.org/10.1038/nprot.2006.83 (2014)。

記事 CAS Google Scholar

Chomczynski, P. & Sacchi, N. 酸性チオシアン酸グアニジニウム - フェノール - クロロホルム抽出による RNA 単離の単一ステップ法: あれから 20 数年。 ナット。 プロトック。 https://doi.org/10.1093/molbev/msr121 (2006)。

記事 Google Scholar

田村和也ほか MEGA5: 最尤法、進化的距離、および最大倹約法を使用した分子進化遺伝学解析。 モル。 バイオル。 進化。 https://doi.org/10.1093/molbev/msx248 (2011)。

記事 Google Scholar

ロザス、J. et al. DnaSP 6: 大規模なデータセットの DNA 配列多型分析。 モル。 バイオル。 進化。 34、3299–3302 (2017)。

記事 CAS Google Scholar

Bandelt, HJ、Forster, P. & Röhl, A. 種内の系統発生を推測するための中央結合ネットワーク。 モル。 バイオル。 進化。 https://doi.org/10.1111/j.1365-3059.2010.02306.x (1999)。

記事 Google Scholar

リファレンスをダウンロードする

著者らは、研究完了までの全期間を通じて資金援助を提供してくれた資金提供機関SERB、ニューデリー科学技術省科学技術局に感謝する。

植物病理学部門、COA、CSKHPKV、パランプール、HP、176061、インド

デヴィンダー・K・バニャル、ヒミーシャ・ディクシット、アヌーディープ・B・マランナヴァル、ニシャ・タクール

Dr YSPUHF、KVK、チャンバ、HP、17512、インド

ジャヤ・チョーダリー

PubMed Google Scholar でこの著者を検索することもできます

PubMed Google Scholar でこの著者を検索することもできます

PubMed Google Scholar でこの著者を検索することもできます

PubMed Google Scholar でこの著者を検索することもできます

PubMed Google Scholar でこの著者を検索することもできます

すべての著者は、DKB（CSKHPKV、パランプール（HP）植物病理学部門のCOA教授および責任者）の監督の下で研究の各ステップを平等に行いました。責任著者が研究を完了し、全著者が閲覧した完全な原稿を書きました。 。

ニシャ・タクールへの通信。

著者らは競合する利害関係を宣言していません。

シュプリンガー ネイチャーは、発行された地図および所属機関における管轄権の主張に関して中立を保ちます。

この記事のオリジナルのオンライン版は修正されました: この記事のオリジナル版では、Himisha Dixit は誤って「Centre for Computational Biology and Bioinformatics, School of Life Sciences, Central University of Himachal Pradesh, TAB Shahpur, Kangra, HP, 176206」と所属していました。 、インド』。 正しい所属はここにリストされています。 植物病理学部門、COA、CSKHPKV、パランプール、HP、176061、インド。

オープン アクセス この記事はクリエイティブ コモンズ表示 4.0 国際ライセンスに基づいてライセンスされており、元の著者と情報源に適切なクレジットを表示する限り、あらゆる媒体または形式での使用、共有、翻案、配布、複製が許可されます。クリエイティブ コモンズ ライセンスへのリンクを提供し、変更が加えられたかどうかを示します。 この記事内の画像またはその他のサードパーティ素材は、素材のクレジットラインに別段の記載がない限り、記事のクリエイティブ コモンズ ライセンスに含まれています。 素材が記事のクリエイティブ コモンズ ライセンスに含まれておらず、意図した使用が法的規制で許可されていない場合、または許可されている使用を超えている場合は、著作権所有者から直接許可を得る必要があります。 このライセンスのコピーを表示するには、http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ にアクセスしてください。

転載と許可

Banyal、DK、Dixit、H.、Chaudhary、J. 他。 エンドウ豆のうどんこ病抵抗性の多様化のための er 遺伝子座の多様性の解読。 Sci Rep 12、16037 (2022)。 https://doi.org/10.1038/s41598-022-19894-y

引用をダウンロード

受信日: 2022 年 1 月 7 日

受理日: 2022 年 9 月 6 日

公開日: 2022 年 9 月 26 日

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-022-19894-y

次のリンクを共有すると、誰でもこのコンテンツを読むことができます。

申し訳ございませんが、現在この記事の共有リンクは利用できません。

Springer Nature SharedIt コンテンツ共有イニシアチブによって提供

コメントを送信すると、利用規約とコミュニティ ガイドラインに従うことに同意したことになります。 虐待的なもの、または当社の規約やガイドラインに準拠していないものを見つけた場合は、不適切としてフラグを立ててください。