我国小麦基因组编辑抗病育种获突破
抗病的品种往往难高产,高产的品种抗病性差——这个大自然的法则给人类育种带来极大困扰。我国科学家持续开展科研攻关,阐明小麦新型mlo突变体既抗白粉病又高产的分子机制,并通过多重基因组编辑,使主栽小麦品种快速获得广谱抗白粉病的优异性状。
这项成果由中国科学院高彩霞团队、邱金龙团队和肖军团队合作完成,相关论文在10日出版的国际学术期刊《自然》上发表。中国工程院院士康振生评价,“利用感病基因进行植物抗病育种研究的重要理论和技术突破”。
中国科学院遗传发育研究所研究员高彩霞介绍,病原菌的成功侵染需要利用植物感病基因,感病基因的突变通常能够赋予植物广谱持久的抗病性。然而,感病基因具有重要的生理功能,其突变给植物生长发育带来多种负面效应。“如何实现‘鱼与熊掌兼得’,是利用感病基因进行植物抗病育种的关键。”高彩霞说。
小麦白粉病是由真菌引起的一种世界范围内危害小麦生产的重要病害,重病田减产可达40%以上。早在2014年,中科院研究团队就利用基因组编辑技术定向突变小麦的感病基因MLO,获得对白粉病具有广谱持久抗性的材料。中国科学院微生物研究所研究员邱金龙说:“但该小麦mlo突变体表现出白粉病抗性的同时,也出现了早衰、植株变矮、产量下降等负面表型。”
经过8年探索,科研人员终于在大量基因组编辑小麦突变体中筛选获得了一个新型mlo突变体Tamlo-R32——它既表现出对白粉菌完全的抗性,同时小麦的生长发育和产量正常。
这项研究成果已应用于育种实践。一方面,研究人员利用传统育种方法将具有这一突变的小麦与我国小麦主栽品种进行杂交,并通过几代回交将抗病优良性状引入主栽品种中。另一方面,研究人员利用CRISPR多重基因组编辑技术,在小麦主栽品种中创制相应的基因突变,仅2-3个月就成功在多个小麦主栽品种中获得了具有广谱白粉病抗性、生长和产量均不受影响的小麦种质。
植物抗病领域国际知名专家周俭民研究员认为,这项研究是小麦抗白粉病育种的重要进展,充分展现出基因组编辑在现代农业生产中巨大的应用前景,同时也为培育抗病高产作物品种提供了新的思路和技术路线。(记者齐芳)
相关新闻
- 如何看待“收藏家”?真正的收藏家必须具备的4个条件
- 加强检修巡查 确保安全度汛
- 贵州黔西:夏至时节农事忙
- 共绘粤港澳大湾区壮美画卷
- 撸串、小龙虾……多地官员带头上街吃夜宵促消费
- 不断推进儿童健康事业高质量发展
- 蓝天白云见证中国绿色贡献(望海楼)
- 新东方在泉州成立艺术培训中心 注册资本50万
- 河洛App全新上线:提供数字艺术品的周边定制服务
- 天津新东方艺术培训学校公司成立 注册资本50万元
- OPPO Pad携手James Jean推出艺术家限定版!
- 张艺兴投资成立沐沃仕达文化艺术公司 持股70%
- 娜小妞新沂影视工作室注销 含组织文化艺术交流活动
- 库寺携手Meta Media旗下ZiWU 共索数字艺术商业模式
- AppleMusic推出名为“EssentialAnniversaries” 收录艺术家的代表作
- 澳欲提升军用卫星通信能力
- 广东省为困难退役军人设立应急救助基金