科技日?qǐng)?bào)記者 馬愛(ài)平
記者27日從中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院獲悉，該院農(nóng)業(yè)基因組研究所作物組學(xué)大數(shù)據(jù)與應(yīng)用創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)取得科研突破，他們發(fā)現(xiàn)了小麥抗病早熟的“雙效開(kāi)關(guān)”。這一發(fā)現(xiàn)為改良小麥赤霉病抗性和培育抗病新品種提供了重要的基因資源，相關(guān)研究成果日前發(fā)表在《自然·通訊》上。
論文通訊作者、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)基因組研究所研究員張翠軍介紹，小麥赤霉病是由禾谷鐮孢菌引起的一種毀滅性病害，在小麥生產(chǎn)中危害極大。它不僅會(huì)嚴(yán)重降低小麥的產(chǎn)量，還會(huì)影響小麥籽粒的品質(zhì)。這種病害還會(huì)產(chǎn)生多種對(duì)人類和牲畜構(gòu)成嚴(yán)重威脅的有毒真菌毒素。然而，當(dāng)前小麥抗赤霉病的資源十分有限，現(xiàn)有的抗病基因也較為匱乏，因此，挖掘新的抗病基因?qū)﹂_(kāi)發(fā)新的防控方法至關(guān)重要。
感染了赤霉病的小麥。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)基因組研究所供圖
在此次研究中，團(tuán)隊(duì)鑒定出了一個(gè)關(guān)鍵基因——TaFAH，該基因能夠顯著抑制禾谷鐮孢菌的侵染。團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)人為提高小麥中TaFAH基因表達(dá)水平時(shí)，小麥的抗病性得到了顯著增強(qiáng)，與此同時(shí)，禾谷鐮孢菌的菌絲生物量以及嘔吐毒素的含量都有所減少。
“TaFAH基因的作用并非僅僅局限于提高小麥的抗病性。研究還發(fā)現(xiàn)，與對(duì)照組相比，TaFAH過(guò)表達(dá)株系的抽穗期提前了約10天。這一發(fā)現(xiàn)表明，TaFAH基因是一個(gè)能夠同時(shí)調(diào)控小麥抗病和早熟的‘雙效開(kāi)關(guān)’?！睆埓滠娬f(shuō)。
這一研究為培育抗病性強(qiáng)且生長(zhǎng)周期短的小麥品種提供了新思路。“在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，抗病性強(qiáng)的小麥品種能夠減少因病害造成的損失，而生長(zhǎng)周期短的品種則可以更好地適應(yīng)不同的氣候條件和種植制度，有助于提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率和靈活性。”張翠軍說(shuō)。
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