近日，亚林所林木遗传育种与培育研究团队在International Journal of Molecular Sciences在线发表题为“Comprehensive Analysis and Functional Verification of the Pinus massoniana NBS-LRR Gene Family Involved in the Resistance to Bursaphelenchus xylophilus”研究论文。该研究结果对认识马尾松中R基因及其调控机制提供了新思路和新见解。

松材线虫病是由松材线虫（PWN; Bursap helenchus xylophilus）引起的一种全球性毁灭病害。马尾松（Pinus massoniana）是我国重要的材用和脂用树种，松材线虫病的快速传播对马尾松林造成了严重危害。抗病（R）基因在植物中可以直接或间接的对病原物进行识别，以激活病原相关分子模式所触发的免疫反应（PAMP-Triggered Immunity, PTI）和效应蛋白触发的免疫（effector-triggered immunity, ETI）反应，使植物产生抗性，其中最大的一类是含有核苷酸结合位点（NBS）和亮氨酸重复序列（LRR）的NBS-LRR基因。然而，马尾松NBS-LRR相关基因缺少研究。

中国林科院亚林所周志春研究团队首次对马尾松茎转录组中的NBS-LRR基因家族进行了鉴定、分组和结构分析，共鉴定出507个含有NBS结构域的抗病基因，分为8个亚类。发现位于细胞膜上的PmNBS-LRR97基因参与了对松材线虫病的防御反应，其在松材线虫侵染后显著上调，且在茎中高表达，并可通过激活活性氧相关基因的表达，促进活性氧大量产生，有助于马尾松抑制对松材线虫病的感染。

亚林所博士研究生解懿妮为第一作者，亚林所周志春研究员和刘青华研究员为通讯作者。该研究得到浙江省重点研发计划（2020C02007）、国家自然科学基金（31470670）、浙江省农业新品种选育科技重大专项（2021C02070-5-2）和江西省林业局林业科技创新专项（2021第13号）的资助。(高凯/林木遗传育种与培育研究组)

全文链接：https://doi.org/10.3390/ijms24031812

图1 位于细胞膜上的PmNBS-LRR97在高抗和易感马尾松接种松材线虫后显著上调，且在茎中高表达

图2 PmNBS-LRR97在马尾松中引起了活性氧相关基因的显著上调，过表达PmNBS-LRR97促进了烟草活性氧和相关基因表达量的升高