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何祖华团队揭示广谱和持久抗稻瘟病机制

2月6日,记者从中科院上海植物心理生态钻研所获悉,该所何祖华团队在广谱和持久抗稻瘟病机制钻研领域获重大年夜冲破,相关钻研成果2月2日在线颁发于国际顶级杂志《科学》。

稻瘟病由真菌引起,广泛侵染水稻、小麦等禾本科作物,于2012年被列为十大年夜真菌病害之首,我国甚至举世所有水稻产区都受这个病害迫害,有的田块颗粒无收,是以我国水稻新品种审定从2008年开始推行稻瘟病抗性的“一票反对”制。节制这个病害最经济有效的措施是发掘新的抗病资本并选育广谱抗病新品种。截至今朝,已有25个抗稻瘟病基因被克隆和功能剖断,但绝大年夜部分抗谱窄,在实际的水稻抗病育种实践上的利用代价不大年夜。另一方面,假如把这些抗病基因整合到一个品种前进抗病性每每会影响产量和品德-即抗病性价值问题。

为办理这个经久困扰植物病理和育种界的瓶颈问题,何祖华团队与育种家相助,从2002开始,广泛筛选抗瘟种质,从起源于我国田舍品种的育种材猜中剖断了一个广谱抗瘟性新位点Pigm。随后钻研职员又用了10年光阴,系统解析了这个新位点的功能机制。钻研发明,这个新位点Pigm中有2个发挥功能的蛋白PigmR和PigmS。PigmR可以对所有检测的稻瘟病菌小种都具有广谱抗病性,但同时会使水稻种子变小,产量低落。而PigmS不孕育发生抗病性,反而会抑制PigmR的抗病功能,但可以前进水稻结实率(产量)。

何祖华钻研员表示,故意思的是经由过程经久进化和人工选择,这个PigmS基因表达本身受表不雅遗传调控:其本身的启动子可以孕育发生特异的小分子RNA,缄默沉静自己的表达,导致PigmS在叶片、茎秆等病原菌侵染的组织部位表达量很低,是以不会对PigmR的抗病功能孕育发生太大年夜的影响。恰是因为PigmS低水平的表达,不仅为病原菌供给了一个“亡命所”,还使病原菌的进化选择压力变小,减缓了病原菌对PigmR的致病性进化,是以使新位点Pigm具有持久的抗病性。因为PigmR和PigmS慎密连锁在染色体的一个小区段内,不能分开,是以选育的品种既有广谱抗病性又不影响终极的产量。

据悉,这个新基因位点Pigm自发掘以来,已经被海内30多家种子公司和育种单位利用于水稻抗病分子育种,已经有新品种参加区试和品种审定。

相关国内外势力巨子专家表示,这项钻研成果不仅在理论上扩展了植物免疫与抗病性机制的熟识,也为作物抗病育种供给了有效的新对象。

据悉,该项钻研获得了中科院先导项目、国家转基因新品种培植重大年夜专项、国家自然科学基金委等资助。

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