新京報訊(記者 周懷宗)小麥紋枯病是小麥生產中的嚴重病害,如何育成抗紋枯病的品種?近日,一項新的研究中,科研人員鑑定到了一個調控小麥紋枯病抗性的新基因,這一基因對小麥抗病性和籽粒大小都會產生影響。該發現由中國農業科學院作物科學研究所作物轉基因及基因編輯技術與應用創新團隊完成,相關研究成果線上發表於《植物生物技術(Plant Biotechnology Journal)》上。
據團隊科研人員張增豔研究員介紹,小麥紋枯病是由壞死性真菌病原菌禾穀絲核菌引起的。目前,關於小麥抗紋枯病反應的分子機制研究還不夠深入。
研究發現,一個位於小麥2B染色體上的寡糖基轉移酶催化亞基編碼基因TaSTT3b-2B受紋枯菌誘導表達。隨後,科研人員利用生物技術手段使該基因沉默,結果顯著降低了小麥對紋枯病的抗性,而過表達該基因可以顯著提高抗病性。
進一步研究發現,TaSTT3b-2B基因能夠促進茉莉酸的合成,並且該基因表達蛋白所介導的抗病性依賴於茉莉酸訊號路徑。
此外,研究人員還發現TaSTT3b-2B基因在不同小麥材料中的表達水平與籽粒大小呈正相關,在紋枯病侵染條件下,過表達該基因顯著提高了籽粒大小。該研究為小麥抗紋枯病分子機制解析提供了新思路,同時展現了TaSTT3b-2B基因在小麥抗病遺傳改良和產量提升中的潛在應用價值。研究得到了國家自然科學基金、青年人才託舉工程等專案的資助。
新京報記者 周懷宗
編輯 唐崢 校對 盧茜