中美合作研發基因疫苗望攻克小麥“黃疸病”_風聞

科技日報濟南9月9日電 （記者王延斌 通訊員王靜）小麥條鏽病（俗稱“黃疸病”）對小麥來説是致命威脅，嚴重時甚至導致小麥大面積絕產。日前，山東農業大學吳佳潔團隊與四川農業大學劉登才團隊、美國愛達荷大學付道林團隊等合作，成功克隆了小麥抗條鏽病基因YrAS2388（國際編號Yr28），從而為預防該病害流行提供了新的“基因疫苗”。9月上旬，國際權威期刊《自然⋅通訊》在線發表了相關成果。

據瞭解，正常的小麥葉片看起來很光滑，其實上面佈滿無數氣孔，與外界進行水分和氣體交換。但條鏽病侵蝕葉片時，形如黃粉的病毒會鑽入葉片內部大量繁殖，並源源不斷地從小麥細胞裏面“奪取”養分，直至小麥絕產。如何對付這種致命“黃疸病”，成為世界各地科學家的共同難題。

吳佳潔等科研團隊歷經10年，從小麥D基因組祖先粗山羊草中獲得了抗條鏽病基因YrAS2388。與已有抗病基因不同，YrAS2388具有重複的3′非編碼區併產生5種或更多的轉錄本，其可變剪切受温度和病原菌的調控；通過調整不同剪切體的富集水平和編碼蛋白的互作模式，能有效控制宿主的抗條鏽病水平。

值得注意的是，抗條鏽病基因YrAS2388只在粗山羊草和由粗山羊草創制的人工合成小麥中存在，而在普通小麥及其他麥族物種中未檢測到，因此該基因在小麥育種中具有重要的利用價值。研究人員根據該基因序列開發了功能標記，利用這些標記可實現YrAS2388的分子輔助選擇，加速該基因向小麥品種中的轉移利用。該成果為改良小麥和大麥等作物的抗條鏽病水平提供了新的基因資源。

新華社：http://www.xinhuanet.com//science/2019-09/10/c_138379829.htm

相關新聞：山東農大科研團隊成功克隆小麥抗條鏽病新基因

9月9日，《中國科學報》在頭版重要位置報道了山東農業大學最新科研進展，學校農學院吳佳潔團隊十年磨劍，克隆小麥抗條鏽病新基因，並對其影響小麥條鏽病抗性的分子機制進行了深入研究。

眾所周知，小麥條鏽病是糧食安全的大敵，而這個成果的有效利用，將對麥類作物的安全生產具有重要意義。

9月5日，習近平總書記在給全國涉農高校的書記校長和專家代表的回信中，勉勵高等農林教育工作者以立德樹人為根本，以強農興農為己任。新時代的山東農大人就是要以實際行動落實總書記囑託，把最好的論文寫在希望的田野上。

下面，我們就來看看這個成果到底有多“贊”：

（中國科學報記者 李晨 通訊員 王靜）9月6日，《自然—通訊》雜誌在線發表一個新的小麥抗條鏽病基因YrAS2388（國際編號Yr28）。該基因由山東農業大學教授吳佳潔團隊與四川農業大學教授劉登才團隊、美國愛達荷大學教授付道林團隊等共同克隆成功。他們對其影響小麥條鏽病抗性的分子機制進行了深入研究。

《自然·通訊》文章截圖

小麥條鏽病俗稱“黃疸病”，是一種發生普遍、蔓延迅速、危害巨大的真菌病害，其損傷小麥葉片功能、限制小麥籽粒發育，嚴重年份可造成40%的減產，並顯著降低小麥籽粒品質。據瞭解，受遺傳基礎狹窄、條鏽病抗源匱乏等特點的影響，近年來，我國小麥條鏽病呈現逐年加重的趨勢，對國家糧食安全造成嚴重威脅。

吳佳潔等科研團隊歷經十年，從小麥D基因組祖先節節麥中獲得了抗條鏽病基因YrAS2388。與已知抗病基因不同的是，YrAS2388具有重複的3′非編碼區併產生5種或更多的轉錄本。這些轉錄本的表達受温度及病原菌侵染的影響，而且其所編碼的蛋白質之間存在互作。該基因通過調整不同轉錄本的富集水平和編碼蛋白的互作模式，來應對病原菌侵染，有效控制小麥的抗條鏽病水平。

YrAS2388基因圖位克隆

抗條鏽病基因YrAS2388只在節節麥和由節節麥創制的人工合成小麥中存在，而在普通小麥及其他麥族物種中未檢測到，因此該基因在今後的小麥育種中具有重要的利用價值。研究人員根據該基因序列開發了功能標記，利用這些標記可實現YrAS2388的分子輔助選擇，加速該基因向小麥品種中的轉移利用。該研究成果拓寬了小麥遺傳基礎，為改良小麥和大麥等作物的抗條鏽病水平提供了新的基因資源，同時也為預防病害流行提供了新的“基因疫苗”。

“獲得新型抗條鏽病基因並用於小麥抗病育種，對於我國小麥糧食安全具有重要的意義。”吳佳潔説，其有效利用，將對麥類作物的安全生產具有重要意義。

據悉，山東農業大學與四川農業大學已就YrAS2388基因的分子標記及抗條鏽病應用申請了專利。

吳佳潔教授2001年畢業於山東農業大學農學院，2007年於中國農業科學院作物科學研究所獲得博士學位，2007-2010年於美國加州大學戴維斯分校從事博士後研究。2010年11月回校參加工作。

吳佳潔（後排居中者）實驗室合影

文章鏈接：https://doi.org/10.1038/s41467-019-11872-9

來源：中國科學報 山東農業大學