《中国农大团队破解小麦赤霉病基因密码,增产30%》
山东农业大学孔令让团队的研究成果
发现抗赤霉病基因Fhb7:孔令让团队从小麦近缘植物长穗偃麦草中克隆出抗赤霉病主效基因Fhb7,这是世界上首次发现真核生物间核基因组DNA水平转移的功能性证据。
抗病机制解析:Fhb7基因编码一种谷胱甘肽S-转移酶,可以打开呕吐毒素的环氧基团,并催化其形成谷胱甘肽加合物,从而产生解毒效应。呕吐毒素是小麦赤霉病危害严重的重要因素之一,被世界卫生组织定为天然存在的最危险的食品污染物。
育种利用:孔令让团队利用远缘杂交结合分子标记辅助选择,将携带Fhb7基因的长穗偃麦草染色体片段转移至栽培小麦,获得了抗赤霉病种质材料。目前,已有30多家单位利用这些材料进行小麦抗赤霉病遗传改良,并在山东、河南、江苏、安徽等地进行广泛试验,结果表现良好。
品种选育:团队选育的第一个含抗赤霉病基因Fhb7的小麦新品种“山农48”,已于2021年通过正式审定并在全国推广种植。
南京农业大学马正强团队的研究成果
鉴定抗赤霉病遗传位点:马正强团队鉴定出包括抗赤霉病关键基因Fhb1在内的18个抵抗小麦“癌症”的遗传位点,为抗赤霉病育种提供了重要的基因资源。
克隆抗赤霉病基因Fhb1:团队克隆了小麦中目前已知的最重要抗赤霉病基因Fhb1,该基因具有最强的抗扩展效应,可降低籽粒中真菌毒素的积累。Fhb1基因及其应用已获得中国和美国发明专利授权。
分子育种策略:团队采用分子育种策略,将Fhb1导入到来自江苏、山东、河南、四川等小麦主产区的中感或高感赤霉病小麦品种中,使小麦抗赤霉病扩展的能力提高76%以上。
品种选育:团队选育的南农999(南淮麦191)等高产抗赤霉病新品种,通过省级审定,具有高产、多抗、饱满度好等特点,平均亩产超过620公斤。
中国农大团队何时会公布最新研究进展?
中国农业大学理学院杜凤沛教授团队在小麦赤霉病防治方面取得了新进展,相关研究成果已发表于《先进功能材料》(Advanced Functional Materials)期刊,论文题为《基于生物刺激素的智能纳米载体:通过多机制包封、协同增效与响应释放提升小麦赤霉病防治效果》(Multi-mechanism encapsulation in a bio-stimulant-based smart nanocarrier enhances fusarium head blight control through synergistic action and triggered release)。该研究为小麦赤霉病的高效防治及多种杀菌剂的按比例递送提供了潜在策略。
此外,其他团队在小麦赤霉病研究领域也取得了显著成果。例如,山东农业大学孔令让团队从小麦近缘植物长穗偃麦草中克隆出抗赤霉病主效基因Fhb7,并成功将其转移至小麦品种,选育出抗赤霉病小麦新品种“山农48”;南京农业大学马正强团队鉴定出18个抵抗小麦赤霉病的遗传位点,克隆了抗赤霉病关键基因Fhb1,并建立了高效的抗赤霉病分子育种技术体系。
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