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我國科學家出研制出“基因疫苗”攻關小麥條鏽病
來源:世界農化網中文網 發布時間:2019-09-29

9月6日,《自然—通訊》雜志在線發表一個新的小麥抗條鏽病基因YrAS2388(國際編號Yr28)。該基因由山東農業大學教授吳佳潔團隊與四川農業大學教授劉登才團隊、美國愛達荷大學教授付道林團隊等共同克隆成功。他們對其影響小麥條鏽病抗性的分子機制進行了深入研究。

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YrAS2388基因可提供小麥及大麥條鏽病抗性

小麥條鏽病俗稱“黃疸病”,是一種發生普遍、蔓延迅速、危害巨大的真菌病害,其損傷小麥葉片功能、限制小麥籽粒發育,嚴重年份可造成40%的減産,並顯著降低小麥籽粒品質。據了解,受遺傳基礎狹窄、條鏽病抗源匮乏等特點的影響。近年來,我國小麥條鏽病呈現逐年加重的趨勢,對國家糧食安全造成嚴重威脅。

吳佳潔等科研團隊曆經十年,從小麥D基因組祖先節節麥中獲得了抗條鏽病基因YrAS2388。與已知抗病基因不同的是,YrAS2388具有重複的3’非編碼區並産生5種或更多的轉錄本。這些轉錄本的表達受溫度及病原菌侵染的影響,而且其所編碼的蛋白質之間存在互作。該基因通過調整不同轉錄本的富集水平和編碼蛋白的互作模式,來應對病原菌侵染,有效控制小麥的抗條鏽病水平。

抗條鏽病基因YrAS2388只在節節麥和由節節麥創制的人工合成小麥中存在,而在普通小麥及其他麥族物種中未檢測到,因此該基因在今後的小麥育種中具有重要的利用價值。研究人員根據該基因序列開發了功能標記,利用這些標記可實現YrAS2388的分子輔助選擇,加速該基因向小麥品種中的轉移利用。

吳佳潔告訴《中國科學報》,該研究成果拓寬了小麥遺傳基礎,爲改良小麥和大麥等作物的抗條鏽病水平提供了新的基因資源,同時也爲預防病害流行提供了新的“基因疫苗”。

“獲得新型抗條鏽病基因並用于小麥抗病育種,對于我國小麥糧食安全具有重要的意義。”吳佳潔說,其有效利用,將對麥類作物的安全生産具有重要意義。

據悉,山東農業大學與四川農業大學已就YrAS2388基因的分子標記及抗條鏽病應用申請了專利。


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