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悉尼科学家解决了困扰30年的小麦锈病难题

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  • 2019-12-18 08:25:37
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由悉尼大学牵头的一个国际科学家小组分离出了第一个抗条锈病的主要抗性基因,该基因可能破坏主食的整个作物

悉尼大学,CSIRO,英国约翰·英内斯中心,英国利马格兰和美国国家农业植物研究所(NIAB)的研究人员已经分离出了首个抗条锈病的主要抗性基因,该病正席卷全球的小麦作物。

科学家们的发现已经克隆了三个相关的抗锈基因Yr7,Yr5和YrSP,这些发现将使这些重要的基因得以准确监测并整合到育种程序中,以对抗不断变化的病原体,这些病原体可能杀死约70个一次全麦作物的百分比或更多。

小麦占世界人口的三分之一以上,是经济上最重要的稳定食品之一。小麦锈病是最广泛和最具破坏性的疾病之一,条锈病-明亮的黄色且呈条纹状-是全世界这些病原体中最成问题的,因为它很容易适应不同的气候和环境。同样,育种者可在其变种中使用的有效基因也不多。

由于技术的进步以及来自澳大利亚和英国的合作,这使得在短时间内表征这三个基因成为可能。

悉尼大学的谷物锈病研究团队在世界领先的小麦锈病研究专家罗伯特·帕克(Robert Park)教授的领导下,于2015年创建了突变种群,并为每个基因鉴定了突变体,与此同时,不知不觉中,英国的科学家正在研究两个基因。

他们在2017年4月的一次国际会议(第13届国际小麦遗传学研讨会)上发现了彼此的工作,并开始了合作。

这些发现今天发表在《自然植物》上。

这项工作最终解决了三个相关的抗锈基因之间的关系

张鹏博士

她说:“这项工作最终解决了这三个基因之间的关系,并为一个已有30多年历史的问题提供了答案。”

“我们的工作代表了针对条锈病的主要抗性基因的首次验证性分子分离。”

两位主要作者是博士生:张建平女士(由悉尼生命与环境科学学院的Robert Park教授和张鹏博士共同合作,以及来自CSIRO的Evans Lagudah博士)和英国约翰·英因斯中心的Clemence Marchal女士。

博士候选人张女士说,直到最近,从小麦中克隆抗性基因还需要很多年。

悉尼农业研究所和植物育种研究所的成员张女士说:“随着突变基因组学,测序和克隆技术的发展,我们能够在相对较短的时间内克隆所有三个基因。”PBI)在Cobbitty工作,并在悉尼大学和CSIRO进行研究。

“现在我们对基因结构以及这三个重要基因之间的关系有了透彻的了解。”

张博士说,已经开发出了诊断标记,因此现在可以通过标记辅助选择(MAS)在世界各地的计划中迅速使用这些基因,以育种和选择具有这些性状的小麦。

张博士总结说:“此外,这些基因的克隆和功能分析可能会在未来导致新的控制策略。”

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