发布日期:2025-08-04 05:18 点击次数:166
独脚金是寄生在高粱上的一拔擢物,能导致高粱减产以致去世。近日,我国科学家初次从高粱中发现两个独脚金内酯外排转运卵白SbSLT1和SbSLT2云开体育,敲除这两个基因后,高粱对独脚金的抗性权臣拔擢。
这一盘问由中国科学院遗传与发育生物学盘问所科研团队与中国农业大学、先正达集团中国以及崖州湾国度践诺室等多家单元配合完成,发表在2月12日出书的海外学术期刊《细胞》上。这一发现为培育抗独脚金寄生的高粱品种提供了进击的表面依据和基因资源。盘问团队进一步通过东谈主工智能沟通和分子及细胞生物学等局面,发现作物该类外排转运卵白的保守关节氨基酸位点十分世俗的抗寄生诳骗远景。
中国科学院遗传与发育生物学盘问所盘问员、玉米等作物种质革新及分子育种寰宇要点践诺室主任谢旗先容,寄生植物对农业出产和生态系统有着进击的影响,尤其是独脚金属和列当属的寄生植物对农作物会酿成严重危害——独脚金属主要寄生高粱、玉米、谷子等票据叶作物,是世界七大农作物危害之一;列当属主要影响进击的蔬菜作物(如番茄、马铃薯)和油料作物(如向日葵)等。这些寄生植物每年在行家酿成的经济示寂高达100到120亿好意思元。
独脚金的寄生经由极为遮盖且难以防治。其种子在泥土中不错就寝跨越20年,一朝感知到寄主植物开释的独脚金内酯,便会速即萌生并侵入寄主植物的根部,开拓寄生干系。传统的防治局面,如化学药剂、轮作和泥土矫正等,效用有限且资本腾贵,因此,培育抗独脚金寄生的作物品种成为惩处这一问题的关节。
盘问东谈主员原创性地认知缺磷条款下独脚金易萌生寄生的生理经由,发现缺磷促进高粱独脚金内酯(SLs)外排的表象,基于原创的基因挖掘技能,纠合大数据分析和有关分子及细胞生物学技能,初次坚贞出高粱中两个关节的SL外排转运卵白——SbSLT1和SbSLT2。盘问团队进一步揭示了SbSLT1和SbSLT2基因的作用机制。敲除这两个基因后,SLs的外排受到扼制,导致独脚金无法泛泛萌生,并寄生高粱,从而权臣拔擢高粱的抗寄生智力。田间践诺标明,敲除这两个基因的高粱品种,寄生率裁汰67%到94%,高粱的产量示寂减少49%到52%。
盘问团队进一步通过东谈主工智能模拟沟通SbSLT1和SbSLT2上形成SL转运通谈的关节氨基酸——苯丙氨酸位点,发现该位点在统统进击作物转运通谈同源卵白中王人存在,玉米ZmSLT1和ZmSLT2的SL外排功能已被说明,这为进击作物抗寄生提供了具有世俗诳骗远景的惩处决策。
“咱们将进一步考证有关基因在其他进击作物中的作用云开体育,并鼓吹抗独脚金寄生作物的产业化,为保险食粮安全作出孝顺。”谢旗以为,这一发现和功能认知为作物抗独脚金寄生养种提供了新的念念路和用具,具有进击的表面和诳骗价值。