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钱前院士团队参与联合攻关 成功克隆水稻病害“克星”基因

       发布时间:2021-01-18 点击数:1574

马伯军(左二)、钱前(左三)在研究中心

   1月13日,新华社发布消息称,我国科学家成功克隆水稻白叶枯病的“克星”——持久抗病基因Xa7。通过揭示Xa7高抗、广谱、持久、耐热特性的新抗病分子机制,为水稻白叶枯病的长效防控奠定了基础。
   中国是世界上最主要的水稻生产大国,白叶枯病是我国水稻生产中的“三大病害”之一,严重影响水稻产量和品质。资料显示,20世纪80年代以前,白叶枯病常导致水稻减产20%至30%,严重时可达50%,甚至绝收。Xa7基因成功克隆的意义,不言而喻。
   该项课题由浙江师范大学马伯军团队和中国水稻研究所钱前院士团队多年联合攻关,于近日取得突破性进展——在精细定位的基础上,通过辐射诱变和遗传筛选,终于将Xa7锁定在28kb范围,并通过大量分子功能验证,成功克隆Xa7基因。
   由于我国主栽水稻品种引入Xa4、Xa21、Xa23等抗性基因,白叶枯病曾得到有效控制。但随着全球气候变暖、白叶枯病菌不断变异,陆续出现了新型致病变种,导致主栽水稻品种逐渐失去抗病性。
   近些年,水稻白叶枯病呈逐年加重趋势,“老病新发”问题日益严重,产量损失巨大。尤其在江浙沿海地区,每年台风过后,水稻叶片破损以及温度的升高,都成为白叶枯病滋生的“温床”。
   与此同时,Xa7是国际公认对白叶枯病菌抗性最持久的“明星基因”,从最初发现其持久抗病性至今已有20年。但由于该抗病遗传位点的序列与参考基因组完全不同,国际上许多实验室在Xa7基因的分离鉴定上一直未获成功。
   钱前等人的研究表明,高温下,Xa7受诱导产生防卫反应阻止病菌入侵表现更为突出。在全球气候变暖情况下,该基因具有更大育种价值。
   课题主要负责人钱前现任九三学社中央委员、浙江省委副主委,中国水稻研究所副所长、水稻生物学国家重点实验室主任,中国农业科学院作物科学研究所所长,中国科学院院士。
   钱前长期从事作物种质创新与分子育种研究。发表SCI收录论文110余篇,发明专利25项,主编专著3本,充分发挥水稻生物学多学科合作的优势,将生物技术和遗传资源渗透到水稻育种领域中,形成鲜明研究特色。
   有媒体评论称,钱前是水稻“密码”破解者,他的科研生涯伴随着中国水稻研究所从诞生、成长到壮大成为领域内的顶尖科研机构全过程。他与这里的所有水稻人一样,对这片金色的稻浪爱得深沉。
此次钱前参与研究的白叶枯病持久抗病基因分离鉴定项目,是一项20年悬而未决的难题。
   谈及Xa7基因的应用前途,钱前表示,Xa7基因的获取,为长效防控水稻白叶枯病铺平了道路,它激活水稻防卫反应的独特机制,值得期待。


 
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