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收獲野生基因使作物重新產生抗病性
來源:中國科學院文獻情報中心 發布時間:2019-06-19

這種方法可以廉價快速地轉移抗病基因。

一個全球研究者聯盟開創了一種新方法,快速從野生植物中獲取抗病基因,并將其轉到家養作物。這項技術有望徹底改變全球糧食供應中抗病品種的開發。

這項名為AgRenSeq的技術是由英國John Innes Centre的科學家與澳大利亞和美國的同事合作開發的,今天在《自然生物技術》上發表。

這一結果加速了對抗威脅全球糧食作物的病原體的斗爭,包括小麥、大豆、玉米、大米和馬鈴薯,它們構成了人類飲食中大量的谷物。

悉尼農業學院和生命與環境科學學院的Harbans Bariana教授是谷物銹病遺傳學的全球專家,也是該論文的合著者。

他說:“這項技術將支持對植物抗病性新來源的快速跟蹤發現和特征描述?!?/span>

目前的研究建立在Bariana教授與CSIRO和John Innes Centre以前的合作工作的基礎上。它使用了兩個由這個國際小組克隆的小麥基因作為對照,Bariana教授對這項研究進行了表型評估。

AgRenSeq讓研究人員搜索在現代作物野生親緣中發現的抗性基因庫,以便快速識別與抗病能力相關的序列。

從那里,研究人員可以利用實驗室技術克隆這些基因,并將它們引入國內優質作物品種中,以保護它們免受銹菌、白粉病和黑森癭蚊等病原體和害蟲的侵害。

John Innes Centre的作物遺傳學項目負責人、該研究的主要作者Brande Wulff博士說:“我們已經找到了一種方法,可以掃描作物野生親緣植物的基因組,找出我們需要的抗性基因,并且我們可以在創紀錄的時間內完成這項工作。這個過程過去需要10到15年的時間,就像大海撈針一樣。

“我們已經完善了這種方法,這樣我們就可以在幾個月內克隆出這些基因,只需幾千美元,而不是數百萬美元?!?/span>

這項研究表明,AgRenSeq已經成功地在小麥的一個野生親戚身上進行了試驗,研究人員在數月內鑒定并克隆了4個對毀滅性莖銹病病原體的抗性基因。使用傳統方法,這個過程很容易需要十年時間。

野生小麥的研究正被用作概念的證明,為保護許多有野生親緣關系的作物(包括大豆、豌豆、棉花、玉米、土豆、小麥、大麥、大米、香蕉和可可)的方法做準備。

現代優質作物在尋求更高的產量和其他理想的農藝性狀時,失去了許多遺傳多樣性,尤其是抗病性。

從野生親緣植物中重新引入抗病基因是一種經濟和環境可持續地培育更有彈性的作物的方法。然而,使用傳統育種方法將這些基因導入作物是一個艱難的過程。

這種新方法結合了高通量DNA測序和最先進的生物信息學。

“我們現在擁有的是一個抗病基因庫,我們已經開發出一種算法,使研究人員能夠快速掃描該庫并找到功能性抗病基因,”John Innes Centre的論文第一作者Sanu Arora博士說。

“如果我們有一種流行病,可以去我們的基因庫,通過我們的多樣性小組對這種病原體進行接種,并找出抗性基因。通過快速克隆和快速育種,我們可以在幾年內將抗性基因導入優良品種,就像鳳凰從灰燼中升起一樣?!?/span>

                                                  

原文題目:  Harvesting wild genes gives crops renewed resistance to disease: Method allows cheap and fast transfer of disease-resistance genes -- ScienceDaily                                        

原文來源:https://www.sciencedaily.com/releases/2019/02/190204114607.htm                                          

                       


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