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我國科學家揭示克制小麥赤霉病關鍵基因

來源:新華社

作者:

2020-04-11 11:14:04

新華社客戶端濟南4月11日電(記者蕭海川)赤霉病,是糧食生產中的大敵。經過長期科研攻關,山東農業大學孔令讓團隊近期從小麥近緣植物長穗偃麥草中克隆出抗赤霉病基因Fhb7,并揭示其抗病機制。這一研究進展,已被國際知名學術期刊《科學》于10日先行在線發表。

Fhb7基因水平轉移及作用機理示意圖。(山東農業大學供圖)

被鐮刀菌屬真菌侵染的小麥植株,穗頭會產生粉紅色孢子堆,小麥赤霉病因此得名。它作為典型的溫濕氣候型重大流行性病害,長江中下游平原、江淮平原、黃淮平原南部等地是其常年重發麥區。

農業專家介紹,麥田一旦感染赤霉病,往往減產10%至20%,嚴重時可減產九成乃至絕收。染病的小麥籽粒干癟,淀粉與蛋白質含量下降,食用價值銳減。鐮刀菌屬真菌侵入植株后,還會分泌嘔吐毒素等有害物質。這些毒素進入人體后,輕則引起發燒、惡心、腹瀉等中毒癥狀,并附帶有致癌作用。

感染赤霉病的小麥(拼版圖片)。(山東農業大學供圖)

取得此次科研成果的團隊,由山東農業大學孔令讓教授領銜。經過長期科研攻關,孔令讓在長穗偃麥草7E染色體長臂末端確認了攜帶抗赤霉病的主效基因,將其命名為Fhb7。科研團隊經過初定位、精細定位、圖位克隆、抗病分子機制解析等持續探索,已成功將這一抗病基因轉移至小麥品種中,并已明確驗證其在小麥抗病育種中的穩定抗性和應用價值。

目前,科研團隊已取得克隆Fhb7抗赤霉病基因、確認真核生物間核基因組DNA水平轉移的功能性證據、發現Fhb7基因對鐮刀菌屬病原菌具有廣譜抗性等多項成果。特別是發現Fhb7基因編碼的酶對嘔吐毒素等具有催化解毒功能,對糧食精深加工和飼料行業進步有一定推動作用。

山東省現代農業產業技術體系小麥創新團隊首席專家、“泰山學者”特聘教授、山東農業大學孔令讓教授(右二),與科研團隊主要成員在實驗室中。(山東農業大學供圖)

據科研人員介紹,此次發表論文的中文標題為《Fhb7的基因水平轉移塑造小麥赤霉病抗性》。研究項目先后獲得國家自然科學基金、國家重點研發計劃、山東省農業良種工程等資助。部分研究成果已應用到小麥品種改良,并取得積極成效。(完)

[責任編輯:楊凡、路偉]

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