來源:大眾日報客戶端
2020-04-10 07:09:04
北京時間4月10日凌晨1:55,美國《科學》雜志在線發表了來自山東科研團隊的一項研究成果——一旦感染可致減產甚至絕收的小麥“癌癥”赤霉病,被山東農業大學孔令讓教授團隊攻克。他們從小麥近緣植物長穗偃麥草中克隆出抗赤霉病主效基因Fhb7,揭示了其抗病分子機制;攜帶該基因的種質材料被多家單位用于小麥育種,表現出非常穩定的赤霉病抗性,為解決赤霉病這一世界性難題找到了一把“金鑰匙”。
保障糧食安全,必須依靠科技進步。中國工程院院士、“雜交水稻之父”袁隆平表示,Fhb7基因是禾谷類作物種質改良和創新的難得基因,其在育種領域的推廣應用,將有力提升我國農作物種質資源創新水平,為產業提質增效、確保國家糧食安全提供重要保障。
小麥赤霉病由鐮刀菌屬真菌侵染引起,是極具毀滅性且防治困難的真菌病害。感染赤霉病的小麥不僅產量和品質下降,以其為原料制作的食品和飼料更嚴重威脅人畜健康。近年來,小麥赤霉病在世界范圍內不斷流行暴發。據全國農技中心3月25日預測,今年赤霉病流行風險較高,發生面積可能達9000萬畝,需預防控制面積在1.5億畝以上。
中國工程院院士、長期致力于小麥赤霉病研究的作物遺傳育種學家程順和表示,培育與利用抗病品種是最經濟有效并環保的選擇。但半個多世紀以來,全球關于赤霉病的研究鮮有突破性進展。
經過20年持續研究,孔令讓教授團隊發現長穗偃麥草7E染色體長臂末端攜帶抗赤霉病主效基因,并在國際上統一命名為Fhb7。歷經抗病基因初定位、精細定位、圖位克隆、抗病分子機制解析等長期探索,團隊最終成功將該基因轉移至小麥品種,并明確了其在小麥抗病育種中的穩定抗性和應用價值。研究同時表明,Fhb7基因對很多鐮刀菌屬病原菌具有廣譜抗性,攜帶該基因的小麥品系在抗赤霉病的同時,對小麥另一重大病害莖基腐病也表現出了明顯抗性。
近年來,該科研團隊已將攜帶Fhb7基因的小麥種質材料分發到30多家育種單位,用于小麥赤霉病抗性的遺傳改良,并在山東、河南、江蘇、安徽等小麥主產區進行了廣泛試驗。表型調查發現,在多種遺傳背景下,Fhb7基因能顯著提高小麥對赤霉病的抗性,同時對產量無負面影響。目前,攜帶Fhb7基因的多個小麥新品系已經進入省級、國家級預備試驗和區域試驗,并被納入我國小麥良種聯合攻關計劃,為從源頭上解決小麥赤霉病提供了方案。
(大眾日報客戶端)
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