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)李國田教授團隊牽頭完成的研究成果論文。該團隊克隆到一個廣譜抗病類病斑突變體基因RBL1，并通過基因編輯創(chuàng)制了增強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，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)量損失達數(shù)千萬噸。而培育種植廣譜抗病品種正是實現(xiàn)稻瘟病綠色防控最經(jīng)濟有效的措施，對保障我國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)大團隊前期聯(lián)合加州大學(xué)戴維斯分校等研究團隊，在全基因組測序的水稻突變體庫中篩選到一個對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。研究團隊通過對基因編碼區(qū)多位點進行編輯，創(chuàng)制了一個新基因RBL1Δ12。研究發(fā)現(xiàn)，RBL1Δ12基因顯著增強了水稻對不同地區(qū)分離的10個稻瘟菌、5個白葉枯菌和2個稻曲菌生理小種的抗性。大田試驗分析發(fā)現(xiàn)，rbl1Δ12株系穩(wěn)產(chǎn)且具有顯著的抗稻瘟病能力，在稻瘟病害嚴重發(fā)生時能夠挽救約40%的產(chǎn)量損失。
經(jīng)研究團隊初步測試，該基因在小麥抗銹病和紋枯病上也有顯著效果，進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備資源的利用提供了借鑒。該研究成果對擴大抗病基因來源，推動作物抗病育種、植物病害綠色防控，保障國家糧食安全有重要意義。
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