“捕获”小麦中协助条锈菌感染“真凶”本报讯(记者 任娜 通讯员 杨远远)7月14日,国际期刊Cell(《细胞》)在线刊发西北农林科技大学植物免疫团队历经十余年的研究成果,团队发现了小麦中协助条锈菌感染的“真凶”——感病基因,并通过敲除感病基因使得小麦不易遭受条锈菌侵染,由此开辟抗病小麦育种的新思路和新途径。
小麦是全球种植广泛的禾谷类作物之一,为全世界超过25亿的人口提供主食。然而,气传性真菌病害小麦条锈病极易传播流行,堪称小麦头号重大生物灾害。我国一直是小麦条锈病发病严重的区域之一。
小麦条锈病因条锈菌而发病传播,条锈菌作为营养寄生的真菌必须依赖小麦才能生存。西农大植物免疫团队聚焦小麦条锈菌营养寄生特性,挖掘出全世界首个被病菌毒性蛋白利用的小麦感病基因,揭示条锈菌操纵小麦感病基因帮助病菌侵染致病的分子机制,并利用基因编辑技术精准敲除感病基因,破坏毒性蛋白和感病基因的识别和互作,实现小麦对条锈病的广谱抗性。在大田试验中,小麦编辑品系在保持作物主要性状品质的前提下,展现出高抗条锈病的特点,具有很好的应用潜力。
小麦感病基因的发现及机理研究兼具理论性突破和生产应用价值。在植物与病原菌互作领域实现重大突破,标志着我国在该领域迈出了一大步,处于世界领先水平;打破目前小麦主要利用抗病基因育种的传统思路,丰富抗病育种可利用的基因类型,开辟小麦生物育种新途径,为我国现代生物育种和病害绿色防控提供科技支撑。
西北农林科技大学博士后王宁、副研究员汤春蕾和博士生樊昕为论文共同第一作者,王晓杰教授中欧体育、康振生院士为通讯作者。西北农林科技大学为第一作者单位,中国科学院遗传与发育生物学研究所周俭民研究员参与研究工作。