连发两篇！华中农大邓秀新院士团队在柑橘研究中取得新的进展

近期，来自华中农大邓秀新院士团队连发两篇文章，分别是：

1. 邓秀新院士团队潘志勇研究组研究成果以“Plant Lysin Motif extracellular proteins are required for arbuscular mycorrhizal symbiosis”为题在PNAS发表，研究揭示了LysMe蛋白通过抑制免疫调节菌根共生形成机理。

丛枝菌根真菌(AMF)可以与大多数陆生植物形成互惠共生关系。AMF向植物提供矿质养分和水分，植物则为AMF提供碳源。作为一种外来入侵生物，AMF可以顺利进入植物根系细胞而不遭受植物免疫排斥，但个中缘由尚不明了。课题组前期发现，AMF能分泌含有细胞溶解素基序（LysM）的效应因子来降低植物免疫促进菌根共生。有趣的是，植物也分泌LysM类蛋白，那么植物中是否也存在“植物效应因子〞的角色呢？

研究人员以柑橘为对象的研究发现，植物LysM胞外蛋白（LysMe）在菌根丛枝细胞中特导诱导表达，且系统进化分析显示LysMe仅存在于柑橘、番茄、水稻、苜蓿等菌根寄主植物中，而在拟南芥等不能形成菌根的植物中缺乏。借助苜蓿和番茄等菌根模式系统的研究表明，植物分泌LysMe蛋白于丛枝周膜与真菌细胞壁之间的间隙（PAS），即植菌界面膜空间；敲除LysMe基因显著降低AMF定殖水平，基因回补后植株的AMF定殖水平则恢复到野生型水平；系列生化实验表明，LysMe可能通过结合几丁质和壳聚糖来削弱几丁质等物质触发的免疫反应，从而促进AMF定殖和共生形成。该研究暗示，植物和它们的AMF伙伴一样，进化出了一套“植物效应因子”，可通过调节自身免疫促进菌根共生的建立。

2. 华中农大果蔬园艺作物种质创新与利用全国重点实验室邓秀新院士团队联合中国农业科学院深圳农业基因组研究所周永锋团队在国际期刊PLOS Genetics发表题为“Genomic conservation of crop wild relatives: a case study of citrus”的研究论文。该研究以野生山金柑为例，利用群体遗传学等研究方法对野生柑橘的遗传资源进行研究，提出关于柑橘遗传资源保护的新见解，同时为作物野生近缘种保护提供了新思路。

保护作物野生近缘种需重点关注受环境因素影响的遗传特征，例如低遗传多样性、近亲繁殖和小的有效群体。农业生产高度破坏了作物野生近缘物种的生境，栽培品种和野生种的生境重叠，导致栽培种中的基因向野生种流动，对野生种的“基因池”产生“污染”，使得作物野生近缘种具有较高遗传负荷。此外，由于作物野生近缘种具有不同的生殖模式系统，对于遗传资源的保护应该采用不同的措施。

基于上述背景，团队运用金柑属中栽培种和野生近缘种的全基因组测序数据，结合地理生态数据、生殖表型数据进行正向模拟分析，发现了野生种群中明显的群体碎片化现象，以及有效群体大小迅速下降、高度近交的遗传特征。进一步研究显示，野生种和栽培种具有高度重合的生态位，这导致栽培种的基因流持续向野生种流动。基于对群体水平的基因组负荷研究，团队发现栽培种群中有害变异位点多，基因渗入提高了野生种群的基因组负荷，进一步增加了野生种群灭绝的风险；在不同生殖模式的群体中，无融合生殖和自交不亲和性等特征对有效群体、基因流和遗传负荷均有影响。最后，基于群体遗传学的研究和野生种质资源的长期保护实践，团队提出了柑橘野生种群保护的具体建议和办法。

柑橘亚族系统发育、栽培金柑和近缘野生山金柑的不同生殖类型以及地理分布预测

转自：“iPlants”微信公众号

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