2022-10-15 16:46:09
小麥條銹病是小麥頭號(hào)重大生物災(zāi)害，一般年份會(huì)導(dǎo)致10%-30%產(chǎn)量的損失，嚴(yán)重時(shí)甚至絕產(chǎn)，被農(nóng)業(yè)農(nóng)村部列為一類農(nóng)作物病害。今年7月，西北農(nóng)林科技大學(xué)植物免疫團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)18年的研究，發(fā)現(xiàn)了全球首個(gè)小麥條銹病感病基因。針對(duì)這個(gè)小麥中協(xié)助條銹菌感染的“真兇”，利用基因編輯技術(shù)使得小麥不易遭受條銹菌的侵染，開辟了抗病小麥育種的新思路和新途徑。最近，該團(tuán)隊(duì)的王曉杰教授向記者講述了這一成果的重要意義。
2004年，那時(shí)候我還在讀博士，在我的導(dǎo)師康振生院士指導(dǎo)下開始了小麥與條銹菌互作的分子機(jī)理研究，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中在小麥中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)之前從未見過(guò)的基因，因?yàn)楫?dāng)年技術(shù)水平和硬件設(shè)施的限制，并沒(méi)能第一時(shí)間與它“徹底認(rèn)識(shí)”，這中間斷斷續(xù)續(xù)的接觸了解它，這一轉(zhuǎn)眼十幾年就過(guò)去了。后來(lái)我也成為了博士生導(dǎo)師，我的學(xué)生又加入這項(xiàng)研究，一步步探索，一點(diǎn)點(diǎn)推敲，才搞清了這個(gè)基因與小麥條銹病之間的關(guān)系。
此前我們主要通過(guò)抗病基因來(lái)培育品種，但就像其他病菌一樣，小麥條銹菌的病菌也會(huì)變異，一般來(lái)說(shuō)，一個(gè)小麥品種在大規(guī)模推廣3-5年后，就會(huì)出現(xiàn)能夠免疫抗性的新型病菌，而我們用傳統(tǒng)方法培育一個(gè)新的抗病品種，經(jīng)常需要10年左右，很難追上病菌變異的速度。感病基因就像是病菌生存必需的環(huán)境，小麥條銹菌的病菌通過(guò)它才能在活體小麥中生存，我們的研究就是通過(guò)破壞它們之間的聯(lián)系，讓病菌自然而然“死掉”。
2020年和2021年，陜西地區(qū)小麥條銹病“來(lái)勢(shì)兇猛”，為了確保糧食豐收，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部門出動(dòng)專業(yè)化服務(wù)組織，動(dòng)用植保無(wú)人機(jī)、地面機(jī)械開展統(tǒng)防統(tǒng)治，這些畢竟是需要資金投入的。通過(guò)編輯感病基因使其本身抗病，這是小麥生物育種的新途徑。在研究過(guò)程中，康院士經(jīng)常告訴我，研究要圍繞生產(chǎn)需求，成果要服務(wù)于國(guó)家農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。我想起之前產(chǎn)量不錯(cuò)的小麥品種“小偃22”，生長(zhǎng)對(duì)環(huán)境要求不高，用農(nóng)戶的話講很好種、很“皮實(shí)”，卻由于對(duì)小麥條銹病缺乏抗性最終被淘汰。如果能通過(guò)研究成果“找回”那些因抗病問(wèn)題被迫放棄的優(yōu)良品種，對(duì)于確保糧食安全會(huì)很有意義，所以我們的研究也一直注重生產(chǎn)應(yīng)用價(jià)值，在抗病的同時(shí)又不能影響小麥本身的生長(zhǎng)發(fā)育。
科研需要傳承和發(fā)揚(yáng)，在康院士的帶領(lǐng)下，我們的團(tuán)隊(duì)會(huì)繼續(xù)研究探索。從目前田間實(shí)驗(yàn)的情況來(lái)看，編輯感病基因的小麥品系不僅對(duì)條銹菌的主要流行小種有持久廣譜抗性，產(chǎn)量也能保持穩(wěn)定，證明這的確是可用于小麥抗病改良的感病基因。相信很快這項(xiàng)成果就能推廣應(yīng)用，為人民群眾生命健康作出實(shí)際貢獻(xiàn)。
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