Balancing selection and wild gene pool contribute to resistance in global rice germplasm against planthopper

褐飞虱 种质资源 生物 单核苷酸多态性 基因 稻属 抗性(生态学) 遗传学 基因组 标记辅助选择 选择(遗传算法) 水稻 基因型 农学 人工智能 计算机科学
作者
Cong Zhou,Qian Zhang,Yu Chen,Jin Huang,Qin Guo,Yi Li,Wensheng Wang,Yongfu Qiu,Wei Guan,Jing Zhang,Jianping Guo,Shaojie Shi,Di Wu,Xiaohong Zheng,Lingyun Nie,Jiaoyan Tan,Chaomei Huang,Yinhua Ma,Fang� Yang,Xiqin Fu,Bo Du,Lili Zhu,Rongzhi Chen,Zhikang Li,Longping Yuan,Guangcun He
出处
期刊:Journal of Integrative Plant Biology [Wiley]
卷期号:63 (10): 1695-1711 被引量:29
标识
DOI:10.1111/jipb.13157
摘要

Interactions and co-evolution between plants and herbivorous insects are critically important in agriculture. Brown planthopper (BPH) is the most severe insect of rice, and the biotypes adapt to feed on different rice genotypes. Here, we present genomics analyses on 1,520 global rice germplasms for resistance to three BPH biotypes. Genome-wide association studies identified 3,502 single nucleotide polymorphisms (SNPs) and 59 loci associated with BPH resistance in rice. We cloned a previously unidentified gene Bph37 that confers resistance to BPH. The associated loci showed high nucleotide diversity. Genome-wide scans for trans-species polymorphisms revealed ancient balancing selection at the loci. The secondarily evolved insect biotypes II and III exhibited significantly higher virulence and overcame more rice varieties than the primary biotype I. In response, more SNPs and loci evolved in rice for resistance to biotypes II and III. Notably, three exceptional large regions with high SNP density and resistance-associated loci on chromosomes 4 and 6 appear distinct between the resistant and susceptible rice varieties. Surprisingly, these regions in resistant rice might have been retained from wild species Oryza nivara. Our findings expand the understanding of long-term interactions between rice and BPH and provide resistance genes and germplasm resources for breeding durable BPH-resistant rice varieties.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
任性铅笔发布了新的文献求助10
1秒前
郎吟上邪完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
Tangviva1988完成签到,获得积分10
4秒前
吕yj完成签到,获得积分10
4秒前
呜呜呜啦完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
TJQ完成签到,获得积分10
5秒前
ma完成签到 ,获得积分10
5秒前
HEM完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
幸福的依瑶完成签到,获得积分10
7秒前
景妙海完成签到 ,获得积分10
7秒前
笨笨西装完成签到,获得积分10
8秒前
奥米希完成签到,获得积分10
8秒前
幽默果汁完成签到 ,获得积分10
8秒前
明理的机器猫完成签到,获得积分10
8秒前
yong完成签到,获得积分10
8秒前
zxp完成签到,获得积分10
8秒前
稚初完成签到,获得积分10
9秒前
蓝桉凯完成签到 ,获得积分10
9秒前
Nole应助Hu采纳,获得10
9秒前
会做饭的外星人完成签到 ,获得积分10
9秒前
bigfish发布了新的文献求助10
9秒前
抹茶千层发布了新的文献求助10
10秒前
www完成签到,获得积分10
10秒前
耍酷的甜瓜完成签到,获得积分10
10秒前
hx发布了新的文献求助20
10秒前
永远喜欢一点点完成签到,获得积分10
10秒前
受伤雨南完成签到,获得积分10
10秒前
傲娇的芫发布了新的文献求助10
11秒前
LFY完成签到,获得积分10
11秒前
图图发布了新的文献求助10
11秒前
YIWENNN完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
勤奋尔丝完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
LmyHusband完成签到,获得积分10
12秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Single Cell Analysis of the Tumor Microenvironment Landscape Across the Disease Spectrum of Multiple Myeloma 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
模型平均及其应用 900
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
The Cambridge History of China 英文版16册 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7331872
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8946273
关于积分的说明 18976809
捐赠科研通 6986121
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3216880
关于科研通互助平台的介绍 2383436
邀请新用户注册赠送积分活动 2196584