來源:新華社
2020-04-11 11:14:04
新華社客戶端濟南4月11日電(記者蕭海川)赤霉病,是糧食生產(chǎn)中的大敵。經(jīng)過長期科研攻關(guān),山東農(nóng)業(yè)大學(xué)孔令讓團隊近期從小麥近緣植物長穗偃麥草中克隆出抗赤霉病基因Fhb7,并揭示其抗病機制。這一研究進展,已被國際知名學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》于10日先行在線發(fā)表。
Fhb7基因水平轉(zhuǎn)移及作用機理示意圖。(山東農(nóng)業(yè)大學(xué)供圖)
被鐮刀菌屬真菌侵染的小麥植株,穗頭會產(chǎn)生粉紅色孢子堆,小麥赤霉病因此得名。它作為典型的溫濕氣候型重大流行性病害,長江中下游平原、江淮平原、黃淮平原南部等地是其常年重發(fā)麥區(qū)。
農(nóng)業(yè)專家介紹,麥田一旦感染赤霉病,往往減產(chǎn)10%至20%,嚴(yán)重時可減產(chǎn)九成乃至絕收。染病的小麥籽粒干癟,淀粉與蛋白質(zhì)含量下降,食用價值銳減。鐮刀菌屬真菌侵入植株后,還會分泌嘔吐毒素等有害物質(zhì)。這些毒素進入人體后,輕則引起發(fā)燒、惡心、腹瀉等中毒癥狀,并附帶有致癌作用。
感染赤霉病的小麥(拼版圖片)。(山東農(nóng)業(yè)大學(xué)供圖)
取得此次科研成果的團隊,由山東農(nóng)業(yè)大學(xué)孔令讓教授領(lǐng)銜。經(jīng)過長期科研攻關(guān),孔令讓在長穗偃麥草7E染色體長臂末端確認(rèn)了攜帶抗赤霉病的主效基因,將其命名為Fhb7。科研團隊經(jīng)過初定位、精細定位、圖位克隆、抗病分子機制解析等持續(xù)探索,已成功將這一抗病基因轉(zhuǎn)移至小麥品種中,并已明確驗證其在小麥抗病育種中的穩(wěn)定抗性和應(yīng)用價值。
目前,科研團隊已取得克隆Fhb7抗赤霉病基因、確認(rèn)真核生物間核基因組DNA水平轉(zhuǎn)移的功能性證據(jù)、發(fā)現(xiàn)Fhb7基因?qū)︾牭毒鷮俨≡哂袕V譜抗性等多項成果。特別是發(fā)現(xiàn)Fhb7基因編碼的酶對嘔吐毒素等具有催化解毒功能,對糧食精深加工和飼料行業(yè)進步有一定推動作用。
山東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系小麥創(chuàng)新團隊首席專家、“泰山學(xué)者”特聘教授、山東農(nóng)業(yè)大學(xué)孔令讓教授(右二),與科研團隊主要成員在實驗室中。(山東農(nóng)業(yè)大學(xué)供圖)
據(jù)科研人員介紹,此次發(fā)表論文的中文標(biāo)題為《Fhb7的基因水平轉(zhuǎn)移塑造小麥赤霉病抗性》。研究項目先后獲得國家自然科學(xué)基金、國家重點研發(fā)計劃、山東省農(nóng)業(yè)良種工程等資助。部分研究成果已應(yīng)用到小麥品種改良,并取得積極成效。(完)
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