<th id="6mqwi"></th>
<ul id="6mqwi"></ul>
<th id="6mqwi"></th>
  • <strike id="6mqwi"></strike>
  • 小麥抗白粉病育種取得突破 基因組編輯育種優(yōu)勢彰顯
    發(fā)布日期: 2022-02-12 09:21:13 來源: 新華網(wǎng)

    新華社北京2月11日電 題:小麥抗白粉病育種取得突破 基因組編輯育種優(yōu)勢彰顯

    新華社記者張泉

    抗病性與高產(chǎn)量兼?zhèn)洌寝r(nóng)業(yè)育種的一大難題。中國科學(xué)院研究團隊日前成功破解了小麥既抗白粉病又確保生長和產(chǎn)量正常的基因奧秘,并使主栽小麥品種快速獲得廣譜抗白粉病的優(yōu)異性狀。

    這一成果10日在國際學(xué)術(shù)期刊《自然》發(fā)表。該成果是如何取得的?背后的科學(xué)機理是什么?基因組編輯育種彰顯出怎樣的優(yōu)勢?新華社記者采訪了研究團隊成員。

    尋找“魚與熊掌兼得”的“金鑰匙”

    小麥白粉病是由真菌引起的一種世界范圍內(nèi)危害小麥生產(chǎn)的重要病害,重病田減產(chǎn)可達40%以上。培育抗白粉病的小麥品種,對于維護世界糧食安全具有重要意義。

    然而,受限于自然法則,農(nóng)作物抗病性與高產(chǎn)量往往難以兼得。

    “這反映了病原菌的狡猾。”中科院遺傳發(fā)育所研究員高彩霞介紹,病原菌的成功侵染需要利用植物感病基因,感病基因的突變通常能夠賦予植物廣譜持久的抗病性,但往往也會給植物生長發(fā)育帶來多種負面效應(yīng),這一特性極大限制了感病基因在植物抗病育種中的應(yīng)用。

    早在2014年,中科院研究團隊就利用基因組編輯技術(shù)定向突變小麥的感病基因MLO,獲得了對白粉病具有廣譜持久抗性的材料,但該小麥mlo突變體表現(xiàn)出白粉病抗性的同時,也出現(xiàn)了早衰、植株變矮、產(chǎn)量下降等負面表型。

    此后,研究團隊一直不斷探索如何在抗白粉病育種中進一步利用MLO基因,從而實現(xiàn)“魚與熊掌兼得”。

    終于,他們在大量的基因組編輯小麥突變體中篩選獲得了一個新型mlo突變體Tamlo-R32,該突變體表現(xiàn)出對白粉菌完全的抗性,同時生長發(fā)育和產(chǎn)量正常。“這成為破解MLO基因利用難題的‘金鑰匙’。”高彩霞說。

    揭開關(guān)鍵突變體的“神秘面紗”

    找到了“金鑰匙”,接下來就要揭開Tamlo-R32的“神秘面紗”,闡明其分子機制。

    然而,這并非易事。

    “普通小麥基因組十分龐大,是人類基因組的5倍,水稻基因組的40倍。其序列重復(fù)性相當高,基因組結(jié)構(gòu)極為復(fù)雜,這為解析Tamlo-R32突變體的分子機制帶來了極大挑戰(zhàn)。”高彩霞說。

    經(jīng)過8年的通力合作,研究人員最終解析了小麥Tamlo-R32突變體表型形成的分子機制。

    研究人員發(fā)現(xiàn),在Tamlo-R32突變體基因組的TaMLO-B1位點附近,存在約304Kb的大片段刪除,染色體三維結(jié)構(gòu)的改變導(dǎo)致上游基因TaTMT3的表達水平上升,進而克服了感病基因MLO突變引起的負面表型,最終實現(xiàn)了抗病和產(chǎn)量的雙贏。

    研究進一步發(fā)現(xiàn),在模式植物擬南芥中過表達TMT3也能克服其mlo突變體的負面表型。“因此,該研究證明了疊加的遺傳改變可以克服感病基因突變帶來的生長缺陷,為培育抗病高產(chǎn)作物品種開辟了一條新的路徑。”高彩霞說。

    基因組編輯育種優(yōu)勢彰顯

    為了將研究成果應(yīng)用于抗病育種,研究人員利用傳統(tǒng)育種方法將Tamlo-R32突變體與我國小麥主栽品種進行雜交,并通過幾代回交將抗病優(yōu)良性狀引入主栽品種中。

    與此同時,研究人員利用CRISPR多重基因組編輯技術(shù),直接在小麥主栽品種中創(chuàng)制相應(yīng)的基因突變,僅2至3個月就成功在多個小麥主栽品種中獲得了具有廣譜白粉病抗性,且生長和產(chǎn)量均不受影響的小麥種質(zhì)。

    “相比于傳統(tǒng)育種方法,基因組編輯育種極大縮短了育種進程。”高彩霞介紹,基因組編輯育種能夠進行精準定向操作,從而規(guī)避了傳統(tǒng)育種方法盲目性和隨機性的缺點,大大節(jié)省了時間和工作量。

    “伴隨著全球氣候變化、耕作制度改變以及種植品種單一化等多種因素的疊加,植物病害更加頻繁地發(fā)生,選育和推廣抗病新品種是防治病害經(jīng)濟、有效和環(huán)境友好的策略。”高彩霞說。

    “這項研究是小麥抗白粉病育種的重要進展,也為培育抗病高產(chǎn)作物品種提供了新的思路和技術(shù)路線,同時也充分展現(xiàn)出基因組編輯在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中巨大的應(yīng)用前景。”中國工程院院士康振生說。

    關(guān)鍵詞:

    推薦內(nèi)容

    ?
    主站蜘蛛池模板: 日韩在线你懂的| 18女人毛片水真多免费| 欧美日本精品一区二区三区| 国产寡妇树林野战在线播放| 一个人看的www在线观看免费| 欧美一级手机免费观看片| 亚洲综合无码一区二区| 野花香高清在线观看视频播放免费| 天天久久影视色香综合网| 中文字幕三级理论影院| 日本电影免费久久精品| 亚洲欧美日韩国产精品一区| 蜜桃av无码免费看永久| 国产精品自拍亚洲| 中文字幕一区二区三区日韩精品| 日韩免费视频一区| 亚洲av无码一区二区二三区| 男生和女生一起差差差很痛视频| 国产大乳喷奶水在线看| 1000部拍拍拍18勿入免费视频软件| 国模吧双双大尺度炮交gogo| 中文字幕第一页在线视频| 欧美午夜精品久久久久免费视 | 久久99热精品这里久久精品| 欧美日韩亚洲国产一区二区三区| 另类专区另类专区亚洲| 欧美波霸影院在线观看| 好吊妞在线播放| 久久怡红院亚欧成人影院| 欧美高清视频www夜色资源 | 一区二区高清视频在线观看| 日韩欧国产精品一区综合无码| 亚洲精品福利在线观看| 真实男女xx00动态图视频| 国产亚洲欧美日韩俺去了| 2022麻豆福利午夜久久| 婷婷五月综合激情| 久久亚洲精品中文字幕| 日韩精品一区二区三区国语自制| 亚洲精品伊人久久久久| 精品露脸国产偷人在视频7|