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        敲除這兩個(gè)基因 作物將更好抵御寄生植物
        发稿时间:2025-02-14 09:58   来源: 新華網(wǎng)

          新華社北京2月13日電(記者 張泉)記者13日從中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所獲悉,我國科研團(tuán)隊(duì)首次從高粱中發(fā)現(xiàn)兩個(gè)獨(dú)腳金內(nèi)酯(SL)外排轉(zhuǎn)運(yùn)基因,敲除這兩個(gè)基因后,高粱對(duì)寄生植物獨(dú)腳金的抗性顯著提高。這一發(fā)現(xiàn)為培育抗寄生植物的農(nóng)作物品種提供了重要理論依據(jù)和基因資源。

         

         

          敲除SbSLT1和SbSLT2基因的高粱品種對(duì)獨(dú)腳金的抗性顯著增強(qiáng)。(中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所供圖)

          據(jù)介紹,寄生植物通過特殊的結(jié)構(gòu)(如吸器)侵入寄主植物的組織,從中吸取營養(yǎng)物質(zhì)。其中,獨(dú)腳金屬寄生植物主要寄生于高粱、玉米、谷子等單子葉作物,對(duì)作物生長造成嚴(yán)重危害。培育抗獨(dú)腳金寄生的作物品種對(duì)于確保糧食產(chǎn)量具有重要意義。

          “獨(dú)腳金的寄生過程極為隱蔽且難以防治,獨(dú)腳金種子在土壤中可以休眠超過20年,一旦感知到寄主植物釋放的獨(dú)腳金內(nèi)酯,便會(huì)迅速萌發(fā)并侵入寄主植物的根部,建立寄生關(guān)系。”中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所研究員謝旗說。

          此項(xiàng)研究中,科研團(tuán)隊(duì)基于原創(chuàng)的基因挖掘技術(shù),結(jié)合大數(shù)據(jù)分析等技術(shù),首次鑒定出高粱中兩個(gè)關(guān)鍵的獨(dú)腳金內(nèi)酯外排轉(zhuǎn)運(yùn)基因,命名為SbSLT1和SbSLT2。研究發(fā)現(xiàn),敲除這兩個(gè)基因后,高粱向外釋放獨(dú)腳金內(nèi)酯的過程受到抑制,導(dǎo)致獨(dú)腳金無法正常萌發(fā),從而顯著提高了高粱的抗寄生能力。

          田間實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,敲除SbSLT1和SbSLT2基因的高粱品種,獨(dú)腳金寄生率降低了67%至94%,高粱產(chǎn)量損失減少49%至52%。

          “這一發(fā)現(xiàn)為作物抗獨(dú)腳金寄生育種提供了新的思路和工具。進(jìn)一步研究表明,這一思路在培育玉米等作物的抗寄生植物品種中也具有應(yīng)用前景。”謝旗說,團(tuán)隊(duì)未來將進(jìn)一步驗(yàn)證相關(guān)基因在其他重要作物中的作用,并推動(dòng)相關(guān)育種技術(shù)的推廣應(yīng)用。

          此項(xiàng)研究由來自中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)等多家單位的科研人員合作完成,相關(guān)成果已在國際學(xué)術(shù)期刊《細(xì)胞》在線發(fā)表。

          編輯:譚鵬 



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