环植所在咖啡抗锈机制研究方面取得新进展
作者：黄兴
来源：环境与植物保护研究所
日期：2022-12-09
近日，中国热科院环植所热带粮食与特色作物病害研究团队在咖啡抗锈机制研究方面取得新进展，首次报道了大粒种咖啡（Coffea liberica）转录组并发现苯丙氨酸裂解酶基因的表达与咖啡抗锈机制密切相关。
由咖啡驼孢锈菌（Hemileia vastatrix）引起的咖啡锈病是一种毁灭性病害，已成为制约咖啡生产的重要植保问题。在目前主要用于商业栽培的小粒种咖啡（Coffea arabica）、中粒种咖啡 (Coffea canephora）、大粒种咖啡中，大粒种咖啡抗锈性较强，解析其抗锈机制对选育抗锈咖啡新品种具有重要意义。研究团队通过二代测序技术组装了大粒种咖啡转录组，共获得55446个转录本，选取其中的单拷贝基因构建了咖啡属物种极大似然进化树，发现大粒种咖啡与中粒种咖啡亲缘关系较近。同时，鉴定出咖啡属物种的苯丙氨酸裂解酶基因（PAL），发现其在大粒种咖啡、中粒种咖啡中表达水平较高。表达分析表明，锈菌侵染后，PAL基因在小粒种咖啡抗锈品种HDT中的表达水平显著高于感锈品种Caturra，表明其与咖啡锈病抗性密切相关，为咖啡抗锈品种的选育提供了重要参考。
该研究成果以“De novo transcriptome assembly of Coffea liberica reveals phylogeny and expression atlas of phenylalanine ammonia-lyase genes in Coffea species”为题发表于《Industrial Crops and Products》（中科院一区Top期刊，IF2021=6.449）。中国热科院环植所黄兴助理研究员为论文第一作者，吴伟怀副研究员和易克贤研究员为论文通讯作者。该研究得到了海南省科协青年科技英才创新计划、中国热带农业科学院基本科研业务费等项目资助及农业农村部热带作物有害生物综合治理重点实验室、海南省热带农业有害生物监测与控制重点实验室、海南省院士团队创新中心等平台的支持。
大粒种咖啡转录本注释（A）及单拷贝基因构建的咖啡属极大似然进化树（B）
咖啡属物种PAL基因极大似然进化树及染色体分布
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2022.116029
