2018-02-02 08:52:15
你是否看過(guò)小麥致病真菌Ug99六部科研紀(jì)錄片中的第三部？科學(xué)家普遍認(rèn)為，Ug99可能會(huì)威脅到全球的糧食供應(yīng)。
過(guò)去，研究人員和植物育種專(zhuān)家對(duì)抗小麥銹病主要是通過(guò)將單個(gè)抗性基因引入小麥新品種。這些“主效基因”相當(dāng)容易處理，在一段不算長(zhǎng)的有效期內(nèi)能提供強(qiáng)有力的保護(hù)。而一旦病原體進(jìn)化，植物就會(huì)再次失去防護(hù)，有時(shí)一次微小的變異就能徹底擊潰抗性基因。真菌在每個(gè)生殖周期內(nèi)都會(huì)產(chǎn)生大量的孢子，有大量的變異機(jī)會(huì)，因此打敗主效基因只是時(shí)間問(wèn)題。
這種貓捉老鼠的游戲讓致病真菌無(wú)數(shù)次死里逃生，育種者也陷入了令人糾結(jié)的死循環(huán)。新抗性基因上市后，就會(huì)有越來(lái)越多的農(nóng)民去種植這種新型抗性小麥，而背地里真菌也在不停的進(jìn)化，直到有一天關(guān)鍵變異種出現(xiàn)，對(duì)抗性基因產(chǎn)生了免疫，此時(shí)大片的作物就暴露在這種新型變異菌株面前。
抗性小麥新品種從發(fā)布到失效大約要經(jīng)歷三到五年，因此，實(shí)行大規(guī)模農(nóng)耕的工業(yè)化國(guó)家會(huì)不斷培育新品種。然而，非洲等地的小農(nóng)戶卻無(wú)法做到這一點(diǎn)，因此許多專(zhuān)家主張，如有更好的抗性機(jī)制，將能在更長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保護(hù)小麥作物，并抵御幾種新出現(xiàn)的小麥銹病。
專(zhuān)家認(rèn)為，實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的唯一途徑就是徹底改變策略。與其采用全效但不堪一擊的單個(gè)主效抗性基因，科學(xué)家們?cè)絹?lái)越傾向于采用多個(gè)“微效基因”。單個(gè)微效基因只能提供一定程度的保護(hù)，但當(dāng)多個(gè)結(jié)合在一起時(shí)，效果好比刀槍不入的盾牌，變異菌株必須能同時(shí)克服好幾種基因才可以徹底擊垮抗性。這并非不可能，但需要時(shí)間。這種利用組合微效基因的方法通?？蓪⒆魑锉Ｗo(hù)期從3-5年延長(zhǎng)至10-15年。
誠(chéng)然，這種抗性策略對(duì)育種者來(lái)說(shuō)相對(duì)更難維護(hù)，然而一旦成功，就能將負(fù)擔(dān)減輕一個(gè)檔次，減緩新型病原體的進(jìn)化。
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