美国《科学》杂志在线发表山东农业大学科研团队的一项研究成果

2020年6月13日 | By ad最近的新闻大事min | Filed in: 探索.

  北京时间4月10日凌晨1:55,美国《科学》杂志在线发表了来自山东科研团队的一项研究成果——一旦感染可致减产甚至绝收的小麦“癌症”赤霉病,被山东农业大学孔令让教授团队攻克。他们从小麦近缘植物长穗偃麦草中克隆出抗赤霉病主效基因Fhb7,揭示了其抗病分子机制;携带该基因的种质材料被多家单位用于小麦育种,表现出非常稳定的赤霉病抗性,为解决赤霉病这一世界性难题找到了一把“金钥匙”。

  保障粮食安全,必须依靠科技进步。中国工程院院士、“杂交水稻之父”袁隆平表示,Fhb7基因是禾谷类作物种质改良和创新的难得基因,其在育种领域的推广应用,将有力提升我国农作物种质资源创新水平,为产业提质增效、确保国家粮食安全提供重要保障。

  小麦赤霉病由镰刀菌属真菌侵染引起,是极具毁灭性且防治困难的真菌病害。感染赤霉病的小麦不仅产量和品质下降,以其为原料制作的食品和饲料更严重威胁人畜健康。近年来,小麦赤霉病在世界范围内不断流行暴发。据全国农技中心3月25日预测,今年赤霉病流行风险较高,发生面积可能达9000万亩,需预防控制面积在1.5亿亩以上。

  中国工程院院士、长期致力于小麦赤霉病研究的作物遗传育种学家程顺和表示,培育与利用抗病品种是最经济有效并环保的选择。但半个多世纪以来,全球关于赤霉病的研究鲜有突破性进展。

  经过20年持续研究,孔令让教授团队发现长穗偃麦草7E染色体长臂末端携带抗赤霉病主效基因,并在国际上统一命名为Fhb7。历经抗病基因初定位、精细定位、图位克隆、抗病分子机制解析等长期探索,团队最终成功将该基因转移至小麦品种,并明确了其在小麦抗病育种中的稳定抗性和应用价值。研究同时表明,Fhb7基因对很多镰刀菌属病原菌具有广谱抗性,携带该基因的小麦品系在抗赤霉病的同时,对小麦另一重大病害茎基腐病也表现出了明显抗性。

  近年来,该科研团队已将携带Fhb7基因的小麦种质材料分发到30多家育种单位,用于小麦赤霉病抗性的遗传改良,并在山东、河南、江苏、安徽等小麦主产区进行了广泛试验。表型调查发现,在多种遗传背景下,Fhb7基因能显著提高小麦对赤霉病的抗性,同时对产量无负面影响。目前,携带Fhb7基因的多个小麦新品系已经进入省级、国家级预备试验和区域试验,并被纳入我国小麦良种联合攻关计划,为从源头上解决小麦赤霉病提供了方案。

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