近日，西北農(nóng)林科技大學植物免疫研究團隊聯(lián)合中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所等單位，在解決小麥條銹病菌不斷變異的世界性難題上取得重大突破，成功繪制全球首張小麥抗條銹病基因全景圖譜，構(gòu)建了小麥條銹病“綜合抗源”核心資源庫。這項為小麥育種提供“基因?qū)Ш健钡难芯?，標志著我國在小麥病害防控基礎(chǔ)研究領(lǐng)域取得引領(lǐng)性突破。相關(guān)研究成果日前發(fā)表在國際期刊《自然·遺傳學》上。
小麥條銹病被稱為“小麥癌癥”，導(dǎo)致全球小麥年減產(chǎn)約10%?！斑@項研究首次系統(tǒng)揭示了抗病基因與病原菌流行演化的百年互作規(guī)律?！敝袊こ淘涸菏俊⑽鞅鞭r(nóng)林科技大學植物免疫研究團隊教授康振生表示。
研究團隊歷時5年，通過對近4.7萬份田間數(shù)據(jù)的深度挖掘，構(gòu)建了涵蓋2191份全球小麥種質(zhì)的“綜合抗源”核心資源庫。以此為基礎(chǔ)，團隊首次繪制出覆蓋431個遺傳位點的小麥基因組抗條銹病基因全景圖，清晰展現(xiàn)出抗性基因在全球麥區(qū)的時空分布特征。
在篩選后的559個與抗條銹病相關(guān)的候選基因中，研究團隊成功驗證了3個突破性抗條銹病基因的應(yīng)用價值。其中，Yr5x基因?qū)Ξ斍傲餍械男滦蛷姸揪瓯憩F(xiàn)出顯著抗性；Yr6/Pm1基因首次實現(xiàn)條銹病與白粉病的雙重防控，揭示了作物廣譜抗病的新機制；尤為重要的是，YrKB基因在抵御條銹病和葉銹病的同時，首次實現(xiàn)了抗病性與產(chǎn)量的協(xié)同提升。
“這張圖譜破解了困擾學界百年的抗病基因布局難題。”康振生介紹，研究發(fā)現(xiàn)的抗條銹病基因組合，有望將小麥品種的抗病壽命從當前的3-5年，延長至10年以上。目前，攜帶新基因的育種材料已在多個主產(chǎn)區(qū)開展田間試驗，為減少農(nóng)藥使用、保障糧食安全提供科技支撐。
轉(zhuǎn)自：光明日報
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