光明日報北京2月10日電（記者齊芳）抗病的品種往往難高產(chǎn)，高產(chǎn)的品種抗病性差——這個(gè)大自然的法則給人類(lèi)育種帶來(lái)極大困擾。我國科學(xué)家持續開(kāi)展科研攻關(guān)，闡明小麥新型mlo突變體既抗白粉病又高產(chǎn)的分子機制，并通過(guò)多重基因組編輯，使主栽小麥品種快速獲得廣譜抗白粉病的優(yōu)異性狀。

　　這項成果由中國科學(xué)院高彩霞團隊、邱金龍團隊和肖軍團隊合作完成，相關(guān)論文在10日出版的國際學(xué)術(shù)期刊《自然》上發(fā)表。中國工程院院士康振生評價(jià)，“利用感病基因進(jìn)行植物抗病育種研究的重要理論和技術(shù)突破”。

　　中國科學(xué)院遺傳發(fā)育研究所研究員高彩霞介紹，病原菌的成功侵染需要利用植物感病基因，感病基因的突變通常能夠賦予植物廣譜持久的抗病性。然而，感病基因具有重要的生理功能，其突變給植物生長(cháng)發(fā)育帶來(lái)多種負面效應。“如何實(shí)現‘魚(yú)與熊掌兼得’，是利用感病基因進(jìn)行植物抗病育種的關(guān)鍵。”高彩霞說(shuō)。

　　小麥白粉病是由真菌引起的一種世界范圍內危害小麥生產(chǎn)的重要病害，重病田減產(chǎn)可達40%以上。早在2014年，中科院研究團隊就利用基因組編輯技術(shù)定向突變小麥的感病基因MLO，獲得對白粉病具有廣譜持久抗性的材料。中國科學(xué)院微生物研究所研究員邱金龍說(shuō)：“但該小麥mlo突變體表現出白粉病抗性的同時(shí)，也出現了早衰、植株變矮、產(chǎn)量下降等負面表型。”

　　經(jīng)過(guò)8年探索，科研人員終于在大量基因組編輯小麥突變體中篩選獲得了一個(gè)新型mlo突變體Tamlo-R32——它既表現出對白粉菌完全的抗性，同時(shí)小麥的生長(cháng)發(fā)育和產(chǎn)量正常。

　　這項研究成果已應用于育種實(shí)踐。一方面，研究人員利用傳統育種方法將具有這一突變的小麥與我國小麥主栽品種進(jìn)行雜交，并通過(guò)幾代回交將抗病優(yōu)良性狀引入主栽品種中。另一方面，研究人員利用CRISPR多重基因組編輯技術(shù)，在小麥主栽品種中創(chuàng )制相應的基因突變，僅2-3個(gè)月就成功在多個(gè)小麥主栽品種中獲得了具有廣譜白粉病抗性、生長(cháng)和產(chǎn)量均不受影響的小麥種質(zhì)。

　　植物抗病領(lǐng)域國際知名專(zhuān)家周儉民研究員認為，這項研究是小麥抗白粉病育種的重要進(jìn)展，充分展現出基因組編輯在現代農業(yè)生產(chǎn)中巨大的應用前景，同時(shí)也為培育抗病高產(chǎn)作物品種提供了新的思路和技術(shù)路線(xiàn)。

　　《光明日報》（ 2022年02月11日 04版）