我国科学家成功克隆水稻白叶枯病“克星”基因

仙仙

近日，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。




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。


据中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员周俭民介绍，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。”周俭民说。


一直以来，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。


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，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。


同时，研究还表明，在高温下，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。


目前，这项研究已在期刊Plant Communications上发表。（新华社记者黄垚）