浙江省科學家成功克隆水稻白葉枯病“克星”基因
浙江省科學家近日讓水稻配上了克隆技術的“探測儀”，由此分離鑒定出一種水稻白葉枯病的“克星”基因——Xa7，成功破解了生物學界20多年懸而未決的難題，有望突破水稻白葉枯病長效防控的瓶頸。 白葉枯病是我國水稻生產上的三大病害之一，嚴重影響水稻的產量和稻米品質，已成為威脅糧食安全的重要問題。尤其在江浙沿海地區，每年臺風過后，水稻葉片破損以及溫度的升高，都成為白葉枯病滋生的“溫床”。 利用水稻自身的抗病基因培育抗病品種是防控白葉枯病的最佳手段。專家指出，此前我國在主栽水稻中也引入過部分抗性基因，但絕大多數高抗基因持久性較差，經歷數輪栽種后，這些品種又逐漸失去抗病性。而Xa7基因對白葉枯病菌抗性高，并且溫度越高，效果越好，適應全球氣候變暖條件下的水稻育種與生產利用。在已知的46個抗白葉枯病基因中，它因為抗譜廣且抗性持久，高溫反而增強抗性，是當前國際公認對抗白葉枯病菌的“明星”。 據了解，Xa7基因從最初發現其持久抗病性到現在已有20多年。由于該抗病位點的序列與參考基因組完全不同，國際上許多實驗室在基因的分離鑒定上一直未獲成功。浙江省科學家首次揭示了該基因編碼的一個新型“執行者”抗病蛋白，解析了該基因兼具高抗、廣譜、持久、耐熱特性的新抗病分子機制。 浙江師范大學馬伯軍教授團隊和中國農業科學院水稻研究所錢前院士團隊的這項研究，巧妙利用圖位克隆與缺失突變體創制相結合的戰略，縮小探測范圍，對獲得的候選基因進行互補甄別，成功克隆到了Xa7這個“克星”基因。 “這個基因就像是一把‘雙管獵槍’，有兩個‘扳機’。白葉枯病菌分泌的兩類重要效應因子一旦被識別，它就會秣馬厲兵，阻止白葉枯病菌入侵?！瘪R伯軍打了一個形象的比喻，說明水稻抗病基因可以識別病原菌所攜帶的效應因子，監控病菌的入侵，并啟動防衛反應。 專家認為，該基因的成功分離鑒定，為發現其他持久抗病基因提供了一個范例。“Xa7基因的獲取，為長效防控水稻白葉枯病鋪平了道路，它激活水稻防衛反應的獨特機制，值得期待?！卞X前說。 |
