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我国科学家成功克隆抗纹枯病基因,为作物抗纹枯病提供标靶

浏览次数:4999   2019-10-31 07:41:05

新华社济南10月5日电记者从山东农业大学获悉,该校的楚赵辉团队与华中农业大学的严建兵研究团队合作,成功克隆了玉米抗纹枯病的抗病基因,并揭示了该基因产物增强植物抗病性的新机制。相关科学研究成果已于9月30日发表在国际知名学术期刊《自然遗传学》上。

农学专家认为,纹枯病是对水稻和小麦等作物生长的严重威胁。近年来,玉米纹枯病的发生面积也有所增加。因为纹枯病通常从植物基部的叶鞘开始,所以它相对隐蔽,在病情严重时会导致整个植物死亡。

纹枯病也有很强的顽固。纹枯病的病原——立枯丝核菌(Rhizoctonia solani),是一种坏死的营养性土传病害,能在土壤中存活数年,寄主范围广。筛选抗纹枯病资源,鉴定和克隆抗病基因是科研团队的主要方向。然而,由于缺乏良好的抗病亲本材料和难以准确鉴定表型,科学界近年来未能取得实质性进展。

楚赵辉的研究小组利用玉米自交系的自然群体,对接种立枯丝核菌5天后的318个重测序玉米自交系的点长进行了调查,并通过全基因组关联研究等方法获得了相关的研究数据。经过数据比较、筛选和鉴定,科研团队发现zmfbl41基因与抗性的相关性最显著。zmfbl41基因中两个关键氨基酸突变后,木质素可以不断填充细胞壁,从而增强植物自身的抗病性。

研究小组成员表示,这项成果将为水稻、玉米和其他作物抗纹枯病的遗传研究和改良提供目标。鉴定的抗性资源可直接用于改良和培育抗纹枯病优良的玉米新品种,为玉米、水稻等作物的抗病育种提供重要资源和有效途径。

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