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抗病|抗白粉病与高产兼得我国小麦基因组编辑抗病育种取得突破

抗白粉病与高产兼得我国小麦基因组编辑抗病育种取得突破
【抗病|抗白粉病与高产兼得我国小麦基因组编辑抗病育种取得突破】抗病|抗白粉病与高产兼得我国小麦基因组编辑抗病育种取得突破
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白粉病是危害小麦生产的重要病害 ， 重病田减产可达40%以上 。 我国科学家持续开展科研攻关 ， 阐明了小麦新型mlo突变体既抗白粉病又高产的分子机制 ， 并通过多重基因组编辑 ， 使主栽小麦品种快速获得广谱抗白粉病的优异性状 。
该研究由中国科学院高彩霞团队、邱金龙团队和肖军团队合作完成 ， 相关成果10日在国际学术期刊《自然》发表 。
“病原菌的成功侵染需要利用植物感病基因 ， 感病基因的突变通常能够赋予植物广谱持久的抗病性 ， 然而 ， 感病基因具有重要的生理功能 ， 其突变会给植物生长发育带来多种负面效应 。 ”高彩霞介绍 ， 如何实现“鱼与熊掌兼得” ， 是利用感病基因进行植物抗病育种的关键 。
小麦是最重要的主粮作物之一 ， 其产量和品质直接关系到世界粮食安全 。 早在2014年 ， 中科院研究团队就利用基因组编辑技术定向突变小麦的感病基因MLO ， 获得了对白粉病具有广谱持久抗性的材料 ， 但该小麦mlo突变体表现出白粉病抗性的同时 ， 也出现了早衰、植株变矮、产量下降等负面表型 。
最终 ， 研究人员在大量基因组编辑小麦突变体中筛选获得了 一 个 新 型 mlo 突 变 体Tamlo-R32 ， 该突变体表现出对白粉菌完全的抗性 ， 同时生长发育和产量正常 。 经过8年的通力合作 ， 研究人员最终解析了小麦Tamlo-R32突变体表型形成的分子机制 。
为将研究成果应用于抗病育种 ， 研究人员利用CRISPR多重基因组编辑技术 ， 在小麦主栽品种中创制相应的基因突变 ， 仅2至3个月就成功在多个小麦主栽品种中获得了具有广谱白粉病抗性 ， 且生长和产量均不受影响的小麦种质 。 相比于传统育种方法 ， 基因组编辑育种极大缩短了育种进程 。
中国工程院院士康振生评价说：“这项研究是小麦抗白粉病育种的重要进展 ， 也为培育抗病高产作物品种提供了新的思路和技术路线 ， 同时也充分展现出基因组编辑在现代农业生产中巨大的应用前景 。 ”据新华社

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