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南京农业大学发现抵抗小麦“癌症”的关键基因

2019-06-14 10:46来源:科技日报编辑:刘颖

  小麦赤霉病是由真菌镰刀菌引起的最具毁灭性的世界性小麦病害,堪称小麦“癌症”,至今仍未得到有效解决。记者13日从南京农业大学获悉,该校马正强教授团队通过图位克隆的方式,找到了抵抗小麦“癌症”的关键基因Fhb1,为战胜小麦赤霉病提供了有力的武器。这项成果发表在新一期《自然·遗传学》杂志上。
  
  小麦赤霉病不仅能导致严重的产量损失,还严重影响籽粒品质和食品安全,多年来,相关领域的科学家一直在探索战胜小麦赤霉病的方法。
  
  马正强教授团队在我国长江中下游的抗病优异小麦基因资源“望水白”和“苏麦3号”中,发现了关键基因Fhb1。他们分析了643份普通小麦品种中Fhb1基因对应染色体区段的遗传变异,发现Fhb1基因很可能起源于我国长江中下游地区,是我国特有的优异小麦基因资源。长江中下游地区历来是赤霉病流行和暴发的区域,部分小麦品种在自然条件下发生基因突变,产生抗病基因并将其保留下来。
  
  科学家通过分子标记辅助选择的方法,将Fhb1基因导入到来自江苏、山东、河南、四川等省的中感或高感赤霉病小麦品种中,使这些小麦品种抗赤霉病扩展能力可提高76%。
  
  Fhb1是小麦中目前已知的最重要抗赤霉病QTL(数量性状基因座),具有很强的抗扩展效应,还可降低籽粒中真菌毒素的积累。该研究为进一步揭示小麦抗赤霉病的分子机制奠定了重要基础。同时,Fhb1基因不仅可以提高小麦对赤霉病的抗性,在其他植物中利用该基因也有可能提高抗病能力。Fhb1基因的克隆将大大提高小麦抗赤霉病育种的效率,为我国和世界小麦生产与食品安全提供保障。(张晔 陈洁)

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