新华社南京4月1日电(记者陈席元、眭黎曦)记者1日从南京农业大学获悉,该校杨东雷尝试室操作高产基因IPA1提高了水稻对白叶枯病的抗性,培养出既高产又具高抗病性的水稻新品系。相关研究成就克日颁发在国际知名学术期刊《自然·植物》上。
“植物抵挡病菌是一个耗损能量的进程,佛山复印机出租,所以有强抗病力的作物往往产量不高,狮山复印机出租,而高产的品种又容易染病。”杨东雷传授说,抗病与高产凡是是一对抵牾,就像鱼与熊掌不行兼得,同时到达高产和高抗一直是作物育种的一大挑战。为办理这个问题,科研团队实验在高产基因中寻找抗病基因。
2010年,中国科学院院士李家洋在国际上首先发明水稻抱负株型基因IPA1,作为水稻miRNA156的靶基因,IPA1可以或许参加调控水稻多个发展发育进程,适度上调IPA1的基因表达可以淘汰水稻的无效分蘖,增加穗的分支,加强秸秆强度,从而提高单元面积的产量。
杨东雷团队的研究人员发明,当白叶枯病菌侵染水稻时,miRNA156与IPA1等靶基因的表达程度会产生改变。假如下调miRNA156可能增加IPA1的表达,水稻对白叶枯病的抗性固然会获得大幅加强,但这些水稻分蘖大量淘汰,穗子变小,育性低落,产量会大幅下降。
为了得到高抗与高产兼具的水稻品种,研究人员给水稻安装了一种“报警器”,一旦有白叶枯病菌入侵,IPA1就会增加表达,颠末测试,研究团队将最终培养出的水稻定名为HIP。
后续研究显示,当没有病原菌侵染时,HIP水稻植株的IPA1表达量会微量上调,表示出少蘖、大穗、茎粗等性状,产量获得了提高;当白叶枯病菌侵染时,IPA1就会大量表达,为植株增补“抗体”,加强植株的抗病性。
“更重要的是,我们发明,在白叶枯病侵染时,HIP水稻仍然可以或许保持高产。”杨东雷说,该研究发明白miRNA156与IPA1这一对节制水稻发展与抗病的因子,阐发了IPA1抗病的分子机制,研究团队也据此培养出高抗高产的水稻新品系。
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