我国科学家成功克隆抗纹枯病基因,为作物抗纹枯病提供标靶

萧海川/新华社

2019-10-05 15:31

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新华社济南10月5日电,记者从山东农业大学获悉,学校储昭辉团队联合华中农业大学严建兵课题组,成功从玉米中克隆得到针对纹枯病的抗病基因,并揭示了该型基因产物增强植物抗病性的新机制。相关科研成果已被国际知名学术期刊《自然-遗传学》于9月30日刊发。
据农学专家介绍,纹枯病是严重威胁水稻、小麦等农作物生长的农田病害,近年来其在玉米作物的发病面积也有所增多。由于纹枯病通常从植物基部叶鞘开始发生,隐蔽性较强,发病严重时导致整株作物枯死。
纹枯病还具有较强的顽固性。纹枯病的病原立枯丝核菌属于坏死营养型土传性病害,可在土壤中存活数年之久且寄主广泛。针对纹枯病抗性资源的筛选和抗病基因的鉴定与克隆,是科研团队攻关的重点方向。但由于缺乏较好的抗病亲本材料、表型精确鉴定难,科学界近年来未能在此取得实质性进展。
储昭辉科研团队利用玉米重组自交系自然群体,调查了318份重测序的玉米自交系接种纹枯病菌5天后的病斑长度,通过全基因组关联分析等方法获得相关科研数据。在进行数据比对、筛选、鉴定后,科研团队发现ZmFBL41基因与抗性的关联最为显著。在ZmFBL41基因内部两个关键氨基酸变异后,木质素可源源不断填补细胞壁,从而增强植物自身的抗病性。
科研团队成员表示,这一成果将为水稻、玉米以及其他作物抗纹枯病遗传研究与改良提供靶标。所发现鉴定的抗性资源,可直接用于改良和培育纹枯病抗性优良玉米新品种,为玉米和水稻等作物的抗病育种提供了重要资源和有效途径。
(原题为《我国科学家成功克隆抗纹枯病基因》)
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责任编辑:伍智超
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