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对抗毁灭性小麦病害的遗传希望

导读 由于小麦生长季节气候变化导致环境日益潮湿,真菌病镰刀菌赤霉病(FHB)呈上升趋势,但阿德莱德大学研究人员的一项基本发现可能有助于减少其...

由于小麦生长季节气候变化导致环境日益潮湿,真菌病镰刀菌赤霉病(FHB)呈上升趋势,但阿德莱德大学研究人员的一项基本发现可能有助于减少其经济危害。

虽然某些类型的小麦由于Fhb1位点上TaHRC基因的作用而对FHB具有抗性,但该基因如何在小麦细胞中发挥作用迄今为止尚不清楚。

阿德莱德大学研究小组与南京农业大学合作,证明TaHRC在小麦细胞核中起作用,它可以增加或降低植物对FHB的敏感性。

“TaHRC有两种变体,它们对细胞核内特定蛋白质复合物的凝结产生相反的影响,”该大学农业、食品与葡萄酒学院的XiujuanYang博士说。

“当浓缩时,该复合物会导致对FHB的敏感性,而当扩散时,它会提供对FHB的抵抗力。

“我们是第一个揭示蛋白质复合物缩合对主要作物真菌病害的反应功能的人,为了解蛋白质复合物在谷物防御反应中的作用模式提供了见解。”

近年来,FHB对澳大利亚小麦产业造成了重大损害,2022季作物产量损失高达100%。

自20世纪70年代以来,这种疾病在全球范围内呈上升趋势,但气候变化加剧了其患病率。

杨博士说:“澳大利亚生产优质小麦的声誉建立在开花和灌浆期的偶然气候条件之上,通常恰逢旱季,这有助于避免许多在潮湿天气中大量繁殖的真菌引起的疾病。”

“然而,在气候变化的背景下,2022年的潮湿春季导致镰刀菌赤霉病在澳大利亚东部广泛传播。”

澳大利亚硬粒小麦品种都对FHB高度敏感,但尚不清楚面包小麦品种的抗性程度如何。

杨博士希望这一基本发现发表在《CellHost&Microbe》上杂志上的这一基本发现能够抵消FHB日益流行的趋势,并为澳大利亚种植者提供保证。

“我们的研究结果为开发新的和增强的镰刀菌赤霉病抗性提供了令人兴奋的前景,”杨博士说。“通过了解Fhb1以外的潜在机制,我们可以创新育种策略,使抗性来源多样化。

“我们的研究为未来农业开发更具弹性和可持续的小麦品种打开了大门,并可能为其他镰刀菌引起的疾病(例如冠腐病)提供线索。”

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