2022-10-15 16:46:09
小麥條銹病是小麥頭號重大生物災害，一般年份會導致10%-30%產(chǎn)量的損失，嚴重時甚至絕產(chǎn)，被農(nóng)業(yè)農(nóng)村部列為一類農(nóng)作物病害。今年7月，西北農(nóng)林科技大學植物免疫團隊歷經(jīng)18年的研究，發(fā)現(xiàn)了全球首個小麥條銹病感病基因。針對這個小麥中協(xié)助條銹菌感染的“真兇”，利用基因編輯技術使得小麥不易遭受條銹菌的侵染，開辟了抗病小麥育種的新思路和新途徑。最近，該團隊的王曉杰教授向記者講述了這一成果的重要意義。
2004年，那時候我還在讀博士，在我的導師康振生院士指導下開始了小麥與條銹菌互作的分子機理研究，實驗過程中在小麥中發(fā)現(xiàn)了一個之前從未見過的基因，因為當年技術水平和硬件設施的限制，并沒能第一時間與它“徹底認識”，這中間斷斷續(xù)續(xù)的接觸了解它，這一轉眼十幾年就過去了。后來我也成為了博士生導師，我的學生又加入這項研究，一步步探索，一點點推敲，才搞清了這個基因與小麥條銹病之間的關系。
此前我們主要通過抗病基因來培育品種，但就像其他病菌一樣，小麥條銹菌的病菌也會變異，一般來說，一個小麥品種在大規(guī)模推廣3-5年后，就會出現(xiàn)能夠免疫抗性的新型病菌，而我們用傳統(tǒng)方法培育一個新的抗病品種，經(jīng)常需要10年左右，很難追上病菌變異的速度。感病基因就像是病菌生存必需的環(huán)境，小麥條銹菌的病菌通過它才能在活體小麥中生存，我們的研究就是通過破壞它們之間的聯(lián)系，讓病菌自然而然“死掉”。
2020年和2021年，陜西地區(qū)小麥條銹病“來勢兇猛”，為了確保糧食豐收，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部門出動專業(yè)化服務組織，動用植保無人機、地面機械開展統(tǒng)防統(tǒng)治，這些畢竟是需要資金投入的。通過編輯感病基因使其本身抗病，這是小麥生物育種的新途徑。在研究過程中，康院士經(jīng)常告訴我，研究要圍繞生產(chǎn)需求，成果要服務于國家農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。我想起之前產(chǎn)量不錯的小麥品種“小偃22”，生長對環(huán)境要求不高，用農(nóng)戶的話講很好種、很“皮實”，卻由于對小麥條銹病缺乏抗性最終被淘汰。如果能通過研究成果“找回”那些因抗病問題被迫放棄的優(yōu)良品種，對于確保糧食安全會很有意義，所以我們的研究也一直注重生產(chǎn)應用價值，在抗病的同時又不能影響小麥本身的生長發(fā)育。
科研需要傳承和發(fā)揚，在康院士的帶領下，我們的團隊會繼續(xù)研究探索。從目前田間實驗的情況來看，編輯感病基因的小麥品系不僅對條銹菌的主要流行小種有持久廣譜抗性，產(chǎn)量也能保持穩(wěn)定，證明這的確是可用于小麥抗病改良的感病基因。相信很快這項成果就能推廣應用，為人民群眾生命健康作出實際貢獻。
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