近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所小麥大麥優(yōu)異種質(zhì)資源發(fā)掘與創(chuàng)新利用創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)第二個(gè)小麥黃花葉病隱性抗病毒基因，可對小麥黃花葉病完全免疫，該研究為抗黃花葉病小麥新品種培育提供了理論基礎(chǔ)和基因資源。

 

　　小麥黃花葉病是我國小麥年均發(fā)病面積最大的病毒病害，由土壤中的禾谷多黏菌攜帶小麥黃花葉病毒（WYMV）感染引起。土傳病毒病防控的唯一手段是培育抗病品種，因此，發(fā)掘抗病毒基因資源至關(guān)重要。

 

　　該團(tuán)隊(duì)使用基因編輯技術(shù)創(chuàng)制了敲除小麥真核生物翻譯起始因子基因（TaeIF4E）的小麥編輯材料。通過人工雜交和分子標(biāo)記輔助選擇，研究人員構(gòu)建了TaeIF4E三個(gè)拷貝均敲除的三突變體株系，以及分別敲除單個(gè)或者兩個(gè)拷貝的單、雙突變體株系。接種小麥黃花葉病毒后發(fā)現(xiàn)，只有TaeIF4E三突變體表現(xiàn)出對病毒的完全抗性，且能正常結(jié)實(shí)；單或雙突變體仍感病，感病后表現(xiàn)為植株矮小、結(jié)實(shí)率嚴(yán)重降低。

 

　　在正常生長條件下，農(nóng)藝性狀調(diào)查發(fā)現(xiàn)，TaeIF4E三突變體與其他基因型比較，表現(xiàn)出株高增加5-10cm、抽穗期和成熟期推遲3-5天，對產(chǎn)量和其他性狀均沒有影響。由此證實(shí)，TaeIF4E作為感病宿主因子基因參與小麥黃花葉病毒感染。在主栽小麥品種中編輯該基因，可以改良小麥對黃花葉病的抗病性。

 

　　該研究為抗黃花葉病小麥新品種培育提供了理論基礎(chǔ)和基因資源。相關(guān)研究成果在線發(fā)表在《植物生物技術(shù)（Plant Biotechnology Journal）》上，該研究得到國家自然科學(xué)基金、江蘇省自主創(chuàng)新資金等項(xiàng)目的資助。

 

圖注：基因編輯敲除小麥TaeIF4E提高小麥黃花葉病抗性——分蘗期葉片的表型（中國農(nóng)科院供圖）