記者從中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所獲悉，該所植物免疫團(tuán)隊(duì)和合作者通過研究揭示了麥類作物串聯(lián)激酶抵御病原菌入侵的全新免疫機(jī)制，突破了植物免疫領(lǐng)域內(nèi)對串聯(lián)激酶作用機(jī)制的認(rèn)知，填補(bǔ)了植物串聯(lián)激酶免疫調(diào)控途徑的空白，為作物廣譜多抗品種精準(zhǔn)設(shè)計(jì)奠定了理論和應(yīng)用基礎(chǔ)。該成果北京時(shí)間3月28日在國際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》發(fā)表。
串聯(lián)激酶是近年來在小麥和大麥中發(fā)現(xiàn)的一類新型抗病蛋白，由兩個(gè)或多個(gè)激酶結(jié)構(gòu)域串聯(lián)而成。然而關(guān)于串聯(lián)激酶這類新型抗病蛋白存在許多懸而未決的科學(xué)問題，例如串聯(lián)激酶的不同激酶結(jié)構(gòu)域在作物抗病免疫反應(yīng)中分別扮演什么樣的角色？串聯(lián)激酶通過什么免疫途徑激活作物的抗病反應(yīng)？
△小麥抗病基因WTK3的高產(chǎn)抗病新種質(zhì)
據(jù)了解，蛋白質(zhì)WTK3是一種串聯(lián)激酶，之前科研人員在中國特有的小麥地方品種中發(fā)現(xiàn)了它的抵抗白粉病的作用，但是科學(xué)家們一直不知道它是如何抵抗白粉病的。中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所劉志勇研究員領(lǐng)導(dǎo)的植物免疫團(tuán)隊(duì)通過植物免疫學(xué)、生化實(shí)驗(yàn)、電生理實(shí)驗(yàn)和進(jìn)化分析等多種方法，發(fā)現(xiàn)基因WTN1是串聯(lián)激酶WTK3發(fā)揮抗病作用的重要幫手，WTK3和WTN1攜手發(fā)揮抗病作用的新機(jī)制。小麥中的WTK3和WTN1基因在進(jìn)化過程中形成了緊密的合作關(guān)系，共同幫助小麥抵抗病原菌的入侵。另外，科研團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)WTK3不僅抗白粉病，還對麥瘟病有抗性，所以WTK3這種串聯(lián)激酶具有廣泛抗性。
這項(xiàng)研究成果有望解決我國小麥主產(chǎn)區(qū)缺乏廣譜抗白粉病基因資源的問題，同時(shí)為防控麥瘟病提前建立潛在的遺傳屏障，為我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)升級提供重要的理論和技術(shù)支持。
?。偱_央視記者 帥俊全 褚爾嘉）
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