我国科学家在攻克小麦赤霉病上取得新进展

发布时间:2020年04月10日 07:50 | 来源:人民日报客户端


  山东农业大学科研团队首次从小麦近缘植物长穗偃麦草中克隆出抗赤霉病基因Fhb7,并揭示其抗病分子机制。携带该基因的材料已被多家单位用于小麦育种,表现出稳定的赤霉病抗性。北京时间4月10日,国际学术期刊《科学》在线发表这一成果。

  小麦赤霉病别名麦穗枯、烂麦头、红麦头,是全球小麦生产中面临的重大病害,该病由镰刀菌属真菌侵染而产生,可导致小麦减产10%—20%,重病田可致绝收。其产生的呕吐毒素严重污染食品和饲料,可引起人畜中毒。受制于理论认知和技术水平,半个多世纪以来,关于赤霉病的研究全球鲜有突破性进展,特别是小麦种质资源中可用的主效抗赤霉病基因非常稀少。

  团队负责人、山东农业大学孔令让教授介绍,团队经过20年持续研究,发现小麦近缘植物长穗偃麦草7E染色体长臂末端携带抗赤霉病主效基因,并在国际上统一命名为Fhb7。历经抗病基因初定位、精细定位、图位克隆、抗病分子机制解析等长期探索,成功将该基因转移至小麦品种,并明确了其在小麦抗病育种中的稳定抗性和应用价值。研究同时表明,Fhb7基因对很多镰刀菌属病原菌具有广谱抗性,携带该基因的小麦品系在抗赤霉病的同时,对小麦另一重大病害茎基腐病也表现出明显抗性。

  几年来,科研团队已将携带Fhb7基因的小麦种质材料分发到30多家育种单位,用于小麦赤霉病抗性的遗传改良,并在山东、河南、江苏、安徽等小麦主产区进行了广泛试验。表型调查发现,在多种遗传背景下,Fhb7基因能显著提高小麦对赤霉病的抗性,同时对产量无负面影响。 “该研究成果同时表明,Fhb7基因可有效分解呕吐毒素,产生解毒效应,这一特性有望在粮食深加工和饲料工业中得到广泛应用。”北京大学现代农业研究院首席科学家、美国国家科学院院士邓兴旺说。

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