就像寄生虫危害人体一样,寄生植物也会让作物遭殃,破坏粮食生产。据《细胞》杂志12日报道,中国科学家在高粱中发现两个关键基因,它们可像“开关”一样控制高粱的抗寄生能力。“关闭”这两个基因后,高粱抵抗寄生植物——独脚金的能力显著增强。这个发现为培育抗独脚金寄生的高粱品种提供了重要理论依据和基因资源。
寄生植物对农业生产和生态系统有着重要影响。它们通过特殊的结构(如吸器)侵入寄主植物组织,从中吸取所需营养物质,影响作物正常生长。独脚金就是一种寄生植物,主要寄生于高粱、玉米、谷子等单子叶作物,严重制约非洲、亚洲和部分热带地区粮食生产。
独脚金的寄生过程极为隐蔽且难以防治,其种子在土壤中可以休眠超过20年,一旦感知到寄主植物释放的独脚金内酯,便会迅速萌发并侵入寄主植物的根部,建立寄生关系。化学药剂、轮作和土壤改良等传统方法防治效果有限,且成本高昂。因此,培育抗独脚金寄生的作物品种成为解决这一问题的关键。
在这项研究中,中国科学院遗传与发育生物学研究所、中国农业大学等单位的科研人员,通过解析缺磷条件下独脚金易萌发寄生的生理过程,发现缺磷促进高粱独脚金内酯外排的现象,并利用原创的基因挖掘技术以及大数据分析、相关分子及细胞生物学技术,首次从高粱中发现两个独脚金内酯外排转运蛋白SbSLT1和SbSLT2。
“我们发现,这两个基因在高粱与独脚金的种子萌发和生长中起着重要作用。敲除这两个基因后,独脚金种子的萌发率显著降低。”论文通讯作者、中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员谢旗说,“我们还在独脚金高发地区进行了田间小区试验。结果表明,敲除SbSLT1和SbSLT2基因的高粱品种,对独脚金的抗性显著增强,寄生率降低了67%—94%,同时高粱的产量损失减少了49%—52%。”
这一发现和功能解析为作物抗独脚金寄生育种提供了新的思路和工具,具有重要的理论和应用价值,有望为寄生植物危害较为严重地区的粮食安全作出重要贡献。未来,联合研究团队将进一步验证相关基因在其他重要作物中的作用,并推动抗独脚金寄生作物的产业化。
就像寄生虫危害人体一样,寄生植物也会让作物遭殃,破坏粮食生产。据《细胞》杂志12日报道,中国科学家在高粱中发现两个关键基因,它们可像“开关”一样控制高粱的抗寄生能力。“关闭”这两个基因后,高粱抵抗寄生植物——独脚金的能力显著增强。这个发现为培育抗独脚金寄生的高粱品种提供了重要理论依据和基因资源。
寄生植物对农业生产和生态系统有着重要影响。它们通过特殊的结构(如吸器)侵入寄主植物组织,从中吸取所需营养物质,影响作物正常生长。独脚金就是一种寄生植物,主要寄生于高粱、玉米、谷子等单子叶作物,严重制约非洲、亚洲和部分热带地区粮食生产。
独脚金的寄生过程极为隐蔽且难以防治,其种子在土壤中可以休眠超过20年,一旦感知到寄主植物释放的独脚金内酯,便会迅速萌发并侵入寄主植物的根部,建立寄生关系。化学药剂、轮作和土壤改良等传统方法防治效果有限,且成本高昂。因此,培育抗独脚金寄生的作物品种成为解决这一问题的关键。
在这项研究中,中国科学院遗传与发育生物学研究所、中国农业大学等单位的科研人员,通过解析缺磷条件下独脚金易萌发寄生的生理过程,发现缺磷促进高粱独脚金内酯外排的现象,并利用原创的基因挖掘技术以及大数据分析、相关分子及细胞生物学技术,首次从高粱中发现两个独脚金内酯外排转运蛋白SbSLT1和SbSLT2。
“我们发现,这两个基因在高粱与独脚金的种子萌发和生长中起着重要作用。敲除这两个基因后,独脚金种子的萌发率显著降低。”论文通讯作者、中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员谢旗说,“我们还在独脚金高发地区进行了田间小区试验。结果表明,敲除SbSLT1和SbSLT2基因的高粱品种,对独脚金的抗性显著增强,寄生率降低了67%—94%,同时高粱的产量损失减少了49%—52%。”
这一发现和功能解析为作物抗独脚金寄生育种提供了新的思路和工具,具有重要的理论和应用价值,有望为寄生植物危害较为严重地区的粮食安全作出重要贡献。未来,联合研究团队将进一步验证相关基因在其他重要作物中的作用,并推动抗独脚金寄生作物的产业化。
竹类植物是竹亚科植物的总称,与水稻、小麦、大麦和燕麦同属于禾本科BOP分支,具有重要的经济、生态和文化价值。为更好地服务竹类植物的系统进化和功能研究,有效整理归纳盘活海量的竹类组学和分 美国《新闻周刊》网站2月4日刊登题为《人工智能可能会在数十年内解开人体的秘密》的文章,作者是亚历克斯·菲利普斯,内容编译如下:一位医生(同时也是一本关于新兴技术在医疗领域应用的新 3月22日黎明,太阳系中最明亮的行星金星与太阳系中拥有最多卫星的行星土星将在东南方低空近距离相伴,上演“结伴游”。北京星空摄影爱好者王俊峰2023年1月23日在北京西城区拍摄的金星(左上)、土星 21世纪经济报道记者 蔡姝越 上海报道舆论高度关注的游族网络(002174.SZ)投毒案,幕后主使许垚如何量刑有了最新进展。3月22日,上海市第一中级人民法院(以下简称上海一中院)宣判被告人许垚故 3月21日是第二十五个“世界睡眠日”,中国睡眠研究会联合慕思集团在北京正式发布《2024情绪与健康睡眠白皮书》(以下简称《白皮书》)。《白皮书》指出,智能床垫运用算法将内在情绪与睡眠质量相关 3月21日上午,全球首列氢能源市域列车在中车长客股份公司(以下简称“中车长客”)试验线上进行了时速160公里满载运行试验。当日试验过程中,车以160公里/小时速度运行的列车,每公里实际运行平均能耗 。本文链接:高粱抗寄生的关键基因发现http://www.sushuapos.com/show-2-10624-0.html
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