
(來源:Plant Biotechnology Journal雜志)
水稻(Oryza sativa L.)是全球超過半數(shù)人口的主糧。然而,水稻在生產(chǎn)中常常遭受各種病原物的侵害,嚴(yán)重影響水稻安全生產(chǎn)以及稻米的品質(zhì),危害到全球與我國的糧食安全。由稻瘟病菌(Magnaporthe grisea)引起的稻瘟?。≧ice blast)以及由水稻黃單胞細(xì)菌 (Xanthomonas oryzae) 引起的白葉枯?。˙acteria
blight),分別是水稻最嚴(yán)重的真菌和細(xì)菌性病害,長期以來對我國水稻生產(chǎn)造成嚴(yán)重危害。培育對稻瘟病和白葉枯病具有廣譜抗性的水稻品種是育種家的首要目標(biāo)之一。
近日,袁隆平農(nóng)業(yè)高科技股份有限公司水稻首席專家楊遠(yuǎn)柱團(tuán)隊通過CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)組合敲除水稻的感病基因Bsr-d1, Pi21和ERF922,顯著提升了我國雜交水稻骨干不育系對稻瘟病和白葉枯病的廣譜抗病性。相關(guān)研究成果近日以題為“Engineering of rice varieties with enhanced resistances to both
blast and bacterial blight diseases via CRISPR/Cas9”的研究論文發(fā)表于國際著名雜志Plant Biotechnology Journal。
論文作者利用CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù),對雜交水稻骨干不育系隆科638S的感病基因Bsr-d1, Pi21和ERF922進(jìn)行敲除,抗病表型分析發(fā)現(xiàn)敲除Bsr-d1或Pi21或ERF922以及三基因敲除材料顯著增強(qiáng)了對稻瘟病的抗性,并且敲除ERF922的稻瘟病抗性比敲除Bsr-d1或Pi21的要強(qiáng),而與三基因敲除材料無顯著區(qū)別。更為重要的是,研究發(fā)現(xiàn)敲除Pi21或ERF922顯著增強(qiáng)了對白葉枯病的廣譜抗性,獲得了同時對稻瘟病和白葉枯病具有廣譜抗性的雜交水稻骨干不育系新種質(zhì)。與對照隆科638S相比,Bsr-d1, Pi21和ERF922單基因敲除材料的株高、分蘗數(shù)、穗長和穗粒數(shù)無明顯變化,而三基因敲除材料的株高和分蘗數(shù)與對照相比顯著降低。
袁隆平農(nóng)業(yè)高科技股份有限公司周延彪副研究員與華中農(nóng)業(yè)大學(xué)植物科學(xué)技術(shù)學(xué)院許世沖碩士為論文共同第一作者,袁隆平農(nóng)業(yè)高科技股份有限公司楊遠(yuǎn)柱研究員、周延彪副研究員與南京農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院譚俊杰教授為論文的共同通訊作者。湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)劉金靈副教授、姚威博士對該研究工作提供了大力幫助。該研究得到了國家自然科學(xué)基金、湖南省自然科學(xué)基金和湖湘青年英才項目的資助。


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