今日凌晨（年4月10号），山东农业大学于Science（《科学》）在线发表了小麦抗赤霉病的最新研究成果：“HorizontalgenetransferofFhb7fromfungusunderliesFusariumheadblightresistanceinwheat”，诺禾致源在基因组组装、基因结构注释及基因组进化分析方面提供了专业支持。研究背景

赤霉病（FHB）是一种由禾谷镰刀菌引起的小麦重大真菌流行病害，每年都给全球小麦生产带来严重的损失，同时受侵染的小麦籽粒中会含有真菌毒素，影响食品安全和人畜健康。长穗偃麦草（Thinopyrumelongatum）因具有抗逆、生长势强、对赤霉病抗性高效稳定等特点，已广泛的应用到小麦远缘杂交育种研究中。Fhb7是长穗偃麦草中抗FHB的主效基因。但长期以来因为缺乏长穗偃麦草E基因组参考序列，阻碍了Fhb7及E基因组其他抗性基因标记克隆和开发的进展。经过前期研究筛选，发现仅有少数QTL被证明对FHB抗性具有影响，其中从中国小麦品种克隆出的Fhb1是世界范围内唯一应用于小麦育种的抗病基因，但其分子机理和抗性机制仍不明确。

策略及结果

该研究结合二代、三代测序，Bionano和Hi-C等技术对二倍体长穗偃麦草进行了基因组的组装，组装的基因组大小为4.63Gb，ContigN50及ScaffoldN50长度分别为2.15Mb和73.24Mb，同时对蛋白编码基因和重复序列做了精细注释。本研究结合该参考基因组、QTL、构建BAC克隆和转录组等方法，成功克隆出了抗小麦赤霉病基因-Fhb7，开发了Fhb7分子标记并对其进行了精细定位(图1C-D)。

图1.长穗偃麦草基因组进化及Fhb7的克隆

作者又进一步结合病毒诱导基因沉默（VIGS）、EMS诱变和转基因技术等功能验证分析，阐明了Fhb7编码一种谷胱甘肽转移酶（GST），通过脱环氧化作用去除禾谷镰刀菌侵染产生的毒素，从而赋予长穗偃麦草对赤霉病的抗性。研究还指出偃麦草中的Fhb7基因来源于内生真菌Epichlo?属和长穗偃麦草之间的水平基因转移（HGT）。此外，Fhb7基因导入不同小麦栽培品种中均能显著提高其对赤霉病和茎基腐病的抗性，并且不会造成产量损失，为小麦抗赤霉病育种提供了一种解决方案（图2）。

图2.Fhb7通过解毒DON赋予抗FHB特性总之，作者成功从小麦族E基因组中克隆了Fhb7，并对其分子机制进行了阐述。Fhb7编码的GST酶除了可以降低小麦籽粒中DON含量之外，在生物医学、饲料和食品工业中还有潜在的用途。该研究强调了FP-HGT（fungus-to-plantHGT）在植物基因组形成中的作用，提高了抗病基因进化的认识，并为植物抗病基因的鉴定开辟了一条新的途径。高分文章一作带您读文献

年动植物研究部最新高分合作项目文章

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应有尽有文献解读直播一时间：4月22日19:00文章标题：偃麦草参考基因组组装及抗赤霉病基因Fhb7的发现与研究课程内容：1.偃麦草基因组组装、注释工作中的难点及解决方法；2.如何根据物种特征开展个性化分析；3.探讨如何从基因组出发研究功能基因，从而达到提升基因组文章质量的目的。讲师——王凯

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诺禾致源研究与合作中心动植物基因组大项目主管。主要负责或参与动植物基因组合作项目，包括项目方案设计、项目分析和项目进展把控等；涉及产品类型包括基因组denovo，基因组重测序，转录组分析。设计并搭建了多个生物信息分析流程。负责或参与基因组及泛基因组等大项目超过20个。合作文章发表于Science（共同一作）、Natureplant、NewPhytologist（共同通讯）等知名期刊。

文献解读直播二

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文章标题：雷公藤内酯醇生物合成中细胞色素P的鉴定

课程内容：

1.雷公藤基因组组装注释；

2.雷公藤基因组进化对雷公藤甲素生物合成通路基因的影响；

3.整合基因组、转录组以及代谢组数据构建基因-代谢物网络，成功鉴定了雷公藤中活性成分途径的关键细胞色素P。

讲师——张钟仁

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诺禾致源研究与合作中心园艺植物研究部主管，长期从事植物基因组合作项目方案设计和项目执行工作，涉及产品包括基因组denovo，重测序以及转录组等多组学分析。搭建多个基因组分析流程，以共同一作在Nature