2023-08-22 09:13:00
近日，記者從華中農(nóng)業(yè)大學(xué)獲悉，知名學(xué)術(shù)期刊《自然》（《Nature》）發(fā)表了華中農(nóng)業(yè)大學(xué)李國(guó)田教授團(tuán)隊(duì)牽頭完成的研究成果論文。該團(tuán)隊(duì)克隆到一個(gè)廣譜抗病類病斑突變體基因RBL1，并通過(guò)基因編輯創(chuàng)制了增強(qiáng)作物廣譜抗病性且穩(wěn)產(chǎn)的新基因RBL1Δ12，該基因在作物中高度保守，與傳統(tǒng)抗病基因相比，可打破物種界限、普適性更強(qiáng)，具有巨大抗病育種應(yīng)用潛力。
水稻是全球重要的糧食作物之一，生產(chǎn)上常受稻瘟病、稻曲病、白葉枯病等多種病害威脅。稻瘟病被稱為“水稻癌癥”，廣泛分布于世界各稻區(qū)，是一種毀滅性的真菌病害，全球每年因稻瘟病造成的產(chǎn)量損失達(dá)數(shù)千萬(wàn)噸。而培育種植廣譜抗病品種正是實(shí)現(xiàn)稻瘟病綠色防控最經(jīng)濟(jì)有效的措施，對(duì)保障我國(guó)和全球的糧食安全具有重要意義。類病斑突變體材料可在沒(méi)有病原菌侵染的情況下自發(fā)產(chǎn)生超敏反應(yīng)壞死斑，具有廣譜抗病性，但產(chǎn)量較低，限制了類病斑突變體基因在作物抗病育種中的應(yīng)用。
華中農(nóng)大團(tuán)隊(duì)前期聯(lián)合加州大學(xué)戴維斯分校等研究團(tuán)隊(duì)，在全基因組測(cè)序的水稻突變體庫(kù)中篩選到一個(gè)對(duì)稻瘟病菌和白葉枯菌都具有良好抗性的類病斑突變體株系rbl1。研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)對(duì)基因編碼區(qū)多位點(diǎn)進(jìn)行編輯，創(chuàng)制了一個(gè)新基因RBL1Δ12。研究發(fā)現(xiàn)，RBL1Δ12基因顯著增強(qiáng)了水稻對(duì)不同地區(qū)分離的10個(gè)稻瘟菌、5個(gè)白葉枯菌和2個(gè)稻曲菌生理小種的抗性。大田試驗(yàn)分析發(fā)現(xiàn)，rbl1Δ12株系穩(wěn)產(chǎn)且具有顯著的抗稻瘟病能力，在稻瘟病害嚴(yán)重發(fā)生時(shí)能夠挽救約40%的產(chǎn)量損失。
經(jīng)研究團(tuán)隊(duì)初步測(cè)試，該基因在小麥抗銹病和紋枯病上也有顯著效果，進(jìn)一步證明其在作物抗病育種中的應(yīng)用潛力，該研究模式也為類病斑突變體儲(chǔ)備資源的利用提供了借鑒。該研究成果對(duì)擴(kuò)大抗病基因來(lái)源，推動(dòng)作物抗病育種、植物病害綠色防控，保障國(guó)家糧食安全有重要意義。
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