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特约
寄主对大豆孢囊线虫抗性相关基因功能研究进展韩少杰郑经武大豆在我国国民经济中扮演着重要角色，目前我国是全球最大的大豆消费国、进口国，且进口大豆数量逐年递增。大豆孢囊线虫病是威胁全球主要大豆产地的重要病害，每年全球范围内造成超过数十亿美元经济损失，防控形势严峻。抗性品种的种植是防控大豆孢囊线虫病最经济有效的措施。然而，单一抗性品种的过度使用及大豆孢囊线虫生理小种不断演化，导致抗性降低，威胁大豆产业安全。随着生物技术的发展，大豆孢囊线虫抗性机制研究不断深入，在遗传学、转录组学、蛋白功能等相关方面的研究取得了长足进展。《生物技术通报》特邀浙江大学韩少杰研究员发表题为《寄主对大豆孢囊线虫抗性相关基因功能研究进展》一文，系统综述了已知的大豆主要抗性位点（Rhg1和Rhg4）的抗性机制及囊泡运输、植物激素通路与大豆孢囊线虫抗性产生的关系。最后，讨论了相关功能蛋白对大豆抗性的意义以及研究方向上可能存在的问题，并对该领域的后续研究进行了展望。主要包括以下6点：
（1）目前抗性新基因的发现多从转录组学、功能基因组学出发，对于更精细的基因表达调控、表观遗传学调控、线虫特异启动子响应机制等研究仍有欠缺。（2）潜在的抗性基因靶标往往都是参与生命活动必须的基因，对他们的沉默可能造成植物根系发育、生长的缺陷，从而产生间接的抗性表型。因此单一通过基因沉默实验验证相关基因的抗性功能时要注意转基因的根系发育情况对SCN增殖的影响。（3）目前尚不清楚对SCN抗性相关基因与已知植物免疫通路之间的具体互作机制。线虫侵染中损伤信号诱导的初级防御反应与现知的PTI反应通路的区别、联系以及线虫分泌到寄主细胞内的效应子是否也引起经典的ETI反应，这些问题都需要进一步研究。在大豆体系内以已知重要抗性参与蛋白为诱饵进行互作蛋白筛选有助于回答上述问题，也可以帮助更好地厘清SCN与大豆寄主之间互作通路。（4）我国作为大豆原产国，有丰富的大豆种质资源，野生型大豆Glycinesoja可作为丰富的基因库来源，极有可能蕴含了丰富的与现有栽培品种不同的抗性基因，以野生型大豆为研究对象进行的抗性基因发掘工作有待进一步开展。（5）现阶段单细胞测序技术发展迅猛，可从单细胞尺度描绘生长发育关键节点的转录图谱；线虫侵染大豆的亲和和不亲和互作中也有几个关键节点，在这些抗性发生质变的关键节点选取合胞体细胞进行单细胞测序构建更精细的转录图谱有助于理解SCN对寄主的致病力和寄主的抗性防御反应进程。（6）以线虫为中心的致病性研究同样重要，尤其是线虫效应子的鉴定和功能验证相关工作，SCN分泌生化信息素如蛔甙（ascarosides）的分类和功能鉴定，以及针对植物病原线虫开发相关基因操作技术都有极大的发展和应用空间。关于大豆孢囊线虫抗性机制的研究有助于理解植物病原线虫与寄主的互作机制，为传统育种提供参考，也为抗性转基因株系的构建提供有价值的靶标，对我国在相关育种和科研领域获得自主知识产权意义重大。随着生物技术的发展和我国对科技的不断投入，大豆孢囊线虫综合绿色防控在理论、研究和实践应用中定会取得较大突破。新的理论、理念和实践将在维护全球大豆生产安全、确保我国大豆产业安全中起重要作用。
作
者
简
介
韩少杰，浙江大学农业与生物技术学院生物技术研究所特聘研究员。任知名国际期刊FrontiersinPlantScience审稿编辑。主要从事植物病原线虫与寄主间的分子互作、转基因抗大豆孢囊线虫大豆新品种培育等方向，先后参与国家重点基础研究发展计划（计划）、国家自然科学基金面上项目等多项课题。近年来在PlantCell、PlosPathogens、eLife和Autophagy发表论文9篇，获国家发明专利授权1项。实验室招贤纳才，诚聘博士后、科研助理，欢迎植物病理学、森林保护学等相关专业学生报考本实验室硕士、博士研究生。
DOI：
10./j.cnki.biotech.bull..-
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