欧洲白蜡树NDR1/HIN1-like基因多态性标记的鉴定及其在病毒防御中的潜在应用

本研究针对欧洲白蜡树(Fraxinus excelsior L.)病毒防御机制的关键基因NDR1/HIN1-like(NHL)展开，通过筛选72个候选基因片段，发现一个与病毒症状显著相关的SNP位点（非 synonymous substitution）。该标记能区分病毒感染的症状表现差异，为白蜡树抗病毒育种提供分子工具，对缓解白蜡树衰退病(FraxVir)与病毒协同危害具有重要意义。

　　

在欧洲森林生态系统中，白蜡树(Fraxinus excelsior L.)不仅是重要的经济树种，更是维持生物多样性的关键物种。然而近三十年来，由真菌Hymenoscyphus fraxineus引发的白蜡树衰退病与新兴病毒（如Fraxinus gammacytorhabdovirus 1/2和Ash shoestring-associated emaravirus）的协同感染加剧了该树种的生存危机。传统研究多聚焦真菌病原，直到德国FraxForFuture项目启动FraxVir子课题，才首次系统探索病毒在白蜡树健康衰退中的作用机制。

巴伐利亚森林遗传研究所(AWG)联合柏林洪堡大学等机构的研究团队发现，植物防御相关基因NDR1/HIN1-like(NHL)的变异可能影响白蜡树对病毒感染的响应模式。该基因编码膜定位蛋白，通过调控R基因介导的信号通路参与非寄主抗性(NHR)和系统获得性抗性(SAR)。研究人员通过对德国5个地区115株白蜡树的表型-基因型关联分析，鉴定出AT3G44220基因片段中一个能区分症状表现的SNP位点（273位点T/C变异），相关成果发表于《European Journal of Forest Research》。

研究采用多阶段技术路线：首先通过微卫星标记（12个位点）建立母-子代遗传关系；其次对病毒感染的症状/无症状个体进行72个候选基因片段筛查；最终通过Sanger测序和GLM关联分析验证标记有效性。关键发现包括：

1. 病毒防御基因筛选

   在8株预筛样本中，AT3G44220基因的273位点T/C变异与症状表现完全对应（T型对应无症状，C型对应特异性症状）。该位点导致跨膜蛋白第2位氨基酸改变，可能影响病原相关分子模式(PAMP)识别。

2. 群体验证

   扩展至115株样本后，30株无症状感染个体中93.3%携带T等位基因，而特异性症状个体均携带C等位基因。GLM分析显示该位点与病毒感染表型显著相关（P≤0.05）。

3. 遗传机制解析

   杂合子(T/C)个体多表现为无症状或非特异性症状，暗示该SNP可能通过剂量效应调控防御响应强度。研究推测T型等位基因可能通过局部坏死斑反应限制病毒扩散，而C型变异可能导致防御信号传导缺陷。

该研究首次建立白蜡树病毒耐受性的分子标记体系，为抗病育种提供新工具。值得注意的是，NDR1/HIN1-like基因仅是复杂防御网络的一个节点，其与R基因（如NLRs）的协同作用仍需深入探究。研究者建议将该SNP标记纳入现有白蜡树衰退病管理策略，通过标记辅助选择培育兼具真菌和病毒抗性的优良基因型。