2025-02-24 15:13:10
就像寄生蟲危害人體一樣，寄生植物也會讓作物遭殃，破壞糧食生產(chǎn)。據(jù)《細胞》雜志近日報道，中國科學(xué)家在高粱中發(fā)現(xiàn)兩個關(guān)鍵基因，它們可像“開關(guān)”一樣控制高粱的抗寄生能力?！瓣P(guān)閉”這兩個基因后，高粱抵抗寄生植物——獨腳金的能力顯著增強。這個發(fā)現(xiàn)為培育抗獨腳金寄生的高粱品種提供了重要理論依據(jù)和基因資源。
據(jù)了解，寄生植物通過吸器侵入寄主，吸取養(yǎng)分影響作物生長。獨腳金是典型寄生植物，寄生于高粱、玉米等單子葉作物，制約亞非等地糧食生產(chǎn)。其寄生隱蔽且防治難，種子可在土壤休眠超20年，感知寄主釋放的獨腳金內(nèi)酯便迅速萌發(fā)寄生。傳統(tǒng)防治手段如化學(xué)藥劑、輪作等效果有限且成本高，培育抗獨腳金作物品種成關(guān)鍵。
中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)等單位科研人員，針對獨腳金展開研究。他們解析了缺磷條件下獨腳金易萌發(fā)寄生的生理過程，發(fā)現(xiàn)缺磷會促進高粱獨腳金內(nèi)酯外排，利用原創(chuàng)基因挖掘技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析等從高粱中首次發(fā)現(xiàn)兩個關(guān)鍵基因SbSLT1和SbSLT2，它們?nèi)缤伴_關(guān)”控制高粱抗寄生能力。
論文通訊作者、中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所研究員謝旗表示，這兩個基因?qū)Ω吡慌c獨腳金的種子萌發(fā)和生長影響重大。敲除基因后，獨腳金種子萌發(fā)率顯著降低。田間小區(qū)試驗顯示，敲除這兩個基因的高粱品種，對獨腳金抗性顯著增強，寄生率降低67%—94%，產(chǎn)量損失減少49%—52%。
該發(fā)現(xiàn)和功能解析為作物抗獨腳金寄生育種提供新思路和工具，有重要理論和應(yīng)用價值，有望保障寄生植物危害嚴重地區(qū)的糧食安全。未來，聯(lián)合研究團隊將驗證相關(guān)基因在其他作物中的作用，推動抗獨腳金寄生作物產(chǎn)業(yè)化。
（據(jù)《科技日報》）
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