我科研團隊找到小麥中協助條銹菌感染的“真兇”
科技日報訊 (記者史俊斌 通訊員楊遠遠)近日，國際著名期刊《細胞》在線刊發了西北農林科技大學植物免疫團隊最新研究成果：發現了小麥中協助條銹菌感染的“真兇”——感病基因，開辟了抗病小麥育種的新思路和新途徑。
小麥條銹病是氣傳性的真菌病害，因條銹菌而發病傳播。條銹菌是一種活體營養寄生真菌，具有易傳播流行的特性，須依賴活體小麥才能生存。條銹病是小麥頭號重大生物災害，被稱為小麥的“癌癥”，在全世界小麥種植區均有發生，我國農業農村部把其列為一類農作物病害。
我科研團隊堅持18年持續聚焦小麥條銹菌活體營養寄生特性，挖掘出全球首個被病菌毒性蛋白利用的小麥感病基因——編碼胞質類受體蛋白激酶。厘清感病基因負調控小麥的基礎免疫，能夠被條銹菌分泌的毒性蛋白劫持，從細胞質膜釋放進入細胞核，在細胞核操縱轉錄因子，抑制抗性相關基因的轉錄，增強小麥感病基因的轉錄水平，放大小麥感病基因介導的感病效應，促進小麥感病。該成果系統揭示了條銹菌效應子—小麥感病基因—小麥轉錄因子的磷酸化與轉錄調控級聯途徑介導的感病機制，并利用基因編輯技術精準敲除感病基因，破壞了毒性蛋白和感病基因的識別和互作，實現了小麥對條銹病的廣譜抗性。在大田試驗中，小麥編輯品系在保持作物主要性狀品質的前提下，展現出了高抗條銹病的特點，具有很好的應用潛力。
中國工程院院士、西北農林科技大學教授康振生指出，這一發現打破目前小麥主要利用抗病基因育種的傳統思路，實現了植物與病原菌互作領域的重大突破，提升了我國種業原始自主創新能力，為現代生物育種和病害綠色防控提供了科技支撐。