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寄主介导的基因沉默技术(HIGS)在小麦抗条锈病上的应用

已有 5473 次阅读 2017-12-14 13:21 |个人分类:文献推荐|系统分类:科研笔记| 小麦, 锈病, 康振生

        随着技术的进步,小麦的反向遗传学研究目前也取得了可喜的进展。近日题为“Host-Induced GeneSilencing of the MAPKK Gene PsFUZ7 Confers Stable Resistance to Wheat StripeRust”发表在Plant Physiology上,通讯作者是康振生院士郭军教授。小编有幸邀请到该文的第一作者朱晓果博士给大家做个介绍。

由条形柄锈菌小麦专化型(Pucciniastriiformis f. sp. tritici)引起的条锈病是小麦粮食生产上的一种重要的真菌病害。目前,生产上主要通过农药的喷施和抗病品种的选育来防治小麦条锈病。但一方面,化学农药对人类和环境的威胁一直是人们关注的问题;另一方面,由于小麦条锈菌毒性变异不断产生新毒性小种,往往导致小麦品种抗病丧失失去利用价值。因此,寻找新的抗病策略与创制新的持久抗病资源具有重要的实际意义。HIGS技术近年来在研究宿主和真菌的互作模式以及创造新型抗病作物方面得到了广泛的应用。

HIGS技术作为植物功能基因研究的主要工具,可以通过操纵靶标基因的表达进而应用于作物抵抗各种生物和非生物胁迫。然而,利用 RNAi干扰实现小麦对条锈病高效持久抗性的研究尚未见报道。该研究从小麦条锈菌中鉴定获得一个具有调控锈菌生长发育关键激酶候选基因PsFUZ7,通过利用RNAi干扰技术靶向条形柄锈菌PsFUZ7基因的双链RNA创制抗条锈病的转基因小麦。RNAi载体能够在小麦转化体中稳定表达,继而赋予小麦对条锈病的持久抗性,主要表现在病菌的菌丝发育受到严重抑制,通过诱导植物细胞坏死增强防御反应。

该研究初步揭示了RNAi技术可以应有于小麦与小麦条锈菌互作的体系中来,也初步提出了转基因小麦RNAi沉默PsFUZ7可能引发一系列病原菌与寄主之间的“分子对话”,为小麦条锈菌的持续防治提供了新的思路。

从正向遗传学角度挖掘抗病基因并付诸应用是需要时限的,且毕竟抗病资源还是有限的。而从抗病机理的角度出发,利用新技术成功阻断致病通路这一思路是可行的,且极大地丰富了抗性基因资源库。但小麦是六倍体,很多机理研究也绝非易事,任重而道远,探究永远在路上!


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