我國科學(xué)家成功克隆抗紋枯病基因

新華社濟(jì)南10月5日電（記者 蕭海川）記者從山東農(nóng)業(yè)大學(xué)獲悉，學(xué)校儲昭輝團(tuán)隊(duì)聯(lián)合華中農(nóng)業(yè)大學(xué)嚴(yán)建兵課題組，成功從玉米中克隆得到針對紋枯病的抗病基因，并揭示了該型基因產(chǎn)物增強(qiáng)植物抗病性的新機(jī)制。相關(guān)科研成果已被國際知名學(xué)術(shù)期刊《自然-遺傳學(xué)》于9月30日刊發(fā)。

據(jù)農(nóng)學(xué)專家介紹，紋枯病是嚴(yán)重威脅水稻、小麥等農(nóng)作物生長的農(nóng)田病害，近年來其在玉米作物的發(fā)病面積也有所增多。由于紋枯病通常從植物基部葉鞘開始發(fā)生，隱蔽性較強(qiáng)，發(fā)病嚴(yán)重時導(dǎo)致整株作物枯死。

紋枯病還具有較強(qiáng)的頑固性。紋枯病的病原立枯絲核菌屬于壞死營養(yǎng)型土傳性病害，可在土壤中存活數(shù)年之久且寄主廣泛。針對紋枯病抗性資源的篩選和抗病基因的鑒定與克隆，是科研團(tuán)隊(duì)攻關(guān)的重點(diǎn)方向。但由于缺乏較好的抗病親本材料、表型精確鑒定難，科學(xué)界近年來未能在此取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。

儲昭輝科研團(tuán)隊(duì)利用玉米重組自交系自然群體，調(diào)查了318份重測序的玉米自交系接種紋枯病菌5天后的病斑長度，通過全基因組關(guān)聯(lián)分析等方法獲得相關(guān)科研數(shù)據(jù)。在進(jìn)行數(shù)據(jù)比對、篩選、鑒定后，科研團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)ZmFBL41基因與抗性的關(guān)聯(lián)最為顯著。在ZmFBL41基因內(nèi)部兩個關(guān)鍵氨基酸變異后，木質(zhì)素可源源不斷填補(bǔ)細(xì)胞壁，從而增強(qiáng)植物自身的抗病性。

科研團(tuán)隊(duì)成員表示，這一成果將為水稻、玉米以及其他作物抗紋枯病遺傳研究與改良提供靶標(biāo)。所發(fā)現(xiàn)鑒定的抗性資源，可直接用于改良和培育紋枯病抗性優(yōu)良玉米新品種，為玉米和水稻等作物的抗病育種提供了重要資源和有效途徑。