近日從西北農(nóng)林科技大學(xué)了解到，由該校教授、作物抗逆與高效生產(chǎn)全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任王曉杰帶領(lǐng)的科研團(tuán)隊(duì)，繼兩年前發(fā)現(xiàn)小麥中協(xié)助條銹菌感染的感病基因后，利用基因編輯技術(shù)對黃淮麥區(qū)主產(chǎn)小麥品種進(jìn)行改良并進(jìn)行田間試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)這些小麥品種不易再受到條銹病菌的侵染。這標(biāo)志著該項(xiàng)技術(shù)從理論到指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐邁出了關(guān)鍵一步。
2022年，國際頂級(jí)期刊《細(xì)胞》（Cell）在線刊發(fā)西北農(nóng)林科技大學(xué)植物免疫團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)18年的研究成果——王曉杰帶領(lǐng)的科研團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了小麥中協(xié)助條銹菌感染的感病基因。進(jìn)入到田間試驗(yàn)階段，王曉杰的團(tuán)隊(duì)先在麥苗發(fā)青時(shí)將幼胚取下，隨后將質(zhì)粒導(dǎo)入幼胚，完成基因編輯過程。隨后，團(tuán)隊(duì)將篩查基因編輯成功的幼胚育成麥苗，再移植到試驗(yàn)田中種植。夏收時(shí)節(jié)，試驗(yàn)小麥喜獲豐收。
田間試驗(yàn)結(jié)果表明，編輯協(xié)助條銹菌感染的感病基因TaPsIPK1后的品種產(chǎn)量，與未編輯品種產(chǎn)量相比無顯著差異。且條銹病抗性由高感提高到中抗或高抗，實(shí)現(xiàn)了編輯感病基因提高品種對條銹病的抗性，且保持了原品種的主要農(nóng)藝性狀，顯示了編輯品種在生產(chǎn)上良好的應(yīng)用潛力。此外，該研究創(chuàng)制出的廣譜抗病農(nóng)藝種質(zhì)材料，為小麥抗銹病育種提供了寶貴的抗源材料。
小麥?zhǔn)鞘澜绶N植最廣泛的禾谷類作物之一，為全球超過25億人口提供主食。然而，病蟲害常造成小麥產(chǎn)量重大損失，嚴(yán)重威脅糧食安全。小麥條銹病是氣傳性的真菌病害，具有易傳播流行特性，是小麥頭號(hào)重大生物災(zāi)害，被稱為小麥“癌癥”，在全世界小麥種植區(qū)均有發(fā)生。新中國成立后，我國先后發(fā)生過8次小麥條銹病大流行。
下一步，王曉杰團(tuán)隊(duì)將致力于通過基因編輯讓原有小麥品種對小麥條銹病、白粉病和赤霉病等病害實(shí)現(xiàn)“兼抗”。“這也是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)綠色高質(zhì)量發(fā)展、保障糧食安全的一個(gè)重要方面。”他說。 |
