面包小麦长读长基因组测序促进抗病基因克隆

从大型、复杂的作物基因组中克隆农艺重要性基因仍然具有挑战性。本研究通过结合高保真长读长测序、光学图谱和染色体构象捕获技术，构建了南非面包小麦（Triticum aestivum）品种Kariega的14.7千兆碱基染色体级别组装。所得组装在连续性上比以往小麦组装提高了一个数量级。Kariega对破坏性真菌条锈病表现出持久抗性。我们鉴定出小种特异性抗病基因Yr27是该抗性的主要贡献者，该基因编码一种细胞内免疫受体。Yr27与叶锈病抗性基因Lr13互为等位基因；Yr27和Lr13蛋白的序列一致性达97%。我们的研究证明了构建染色体级别小麦组装以克隆基因的可行性，并例证了单拷贝基因的高度相似等位变异可赋予对不同病原体的抗性，这可能为未来工程化改造具有多重识别特异性的Yr27等位基因奠定基础。