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西农大小麦条锈菌感病基因编辑试验取得重要进展

新华社 2024-06-13 09:24:16

记者11日从西北农林科技大学了解到,由该校教授、作物抗逆与高效生产全国重点实验室主任王晓杰带领的科研团队,继两年前发现小麦中协助条锈菌感染的感病基因后,利用基因编辑技术对黄淮麦区主产小麦品种进行改良并进行田间试验,发现这些小麦品种不易再受到条锈病菌的侵染。这标志着该项技术从理论到指导生产实践迈出了关键一步。

2022年,国际顶级期刊《细胞》(Cell)在线刊发西北农林科技大学植物免疫团队历经18年的研究成果——王晓杰带领的科研团队发现了小麦中协助条锈菌感染的感病基因。进入到田间试验阶段,王晓杰的团队先在麦苗发青时将幼胚取下,随后将质粒导入幼胚,完成基因编辑过程。随后,团队将筛查基因编辑成功的幼胚育成麦苗,再移植到试验田中种植。夏收时节,试验小麦喜获丰收。

田间试验结果表明,编辑协助条锈菌感染的感病基因TaPsIPK1后的品种产量,与未编辑品种产量相比无显著差异。且条锈病抗性由高感提高到中抗或高抗,实现了编辑感病基因提高品种对条锈病的抗性,且保持了原品种的主要农艺性状,显示了编辑品种在生产上良好的应用潜力。此外,该研究创制出的广谱抗病农艺种质材料,为小麦抗锈病育种提供了宝贵的抗源材料。

小麦是世界种植最广泛的禾谷类作物之一,为全球超过25亿人口提供主食。然而,病虫害常造成小麦产量重大损失,严重威胁粮食安全。小麦条锈病是气传性的真菌病害,具有易传播流行特性,是小麦头号重大生物灾害,被称为小麦“癌症”,在全世界小麦种植区均有发生。新中国成立后,我国先后发生过8次小麦条锈病大流行。

下一步,王晓杰团队将致力于通过基因编辑让原有小麦品种对小麦条锈病、白粉病和赤霉病等病害实现“兼抗”。“这也是实现农业绿色高质量发展、保障粮食安全的一个重要方面。”他说。(记者:姚友明)

  责任编辑:白睿祺 国光

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