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抗性等級(jí)提高3級(jí)、減少39%水稻產(chǎn)量損失，推廣應(yīng)用可挽救8億公斤糧食、滿足1500萬(wàn)人一年糧食需求。近日，華中農(nóng)業(yè)大學(xué)李國(guó)田教授團(tuán)隊(duì)在《自然》上發(fā)表最新研究成果，他們通過(guò)“分子剪刀”創(chuàng)制了新型廣譜抗病基因，實(shí)現(xiàn)對(duì)稻瘟病、白葉枯和稻曲病三病抗性“加持”。

水稻是全球重要的糧食作物之一，生產(chǎn)上常受稻瘟病、稻曲病、白葉枯病等多種病害威脅。稻瘟病被稱為“水稻癌癥”，廣泛分布于世界各稻區(qū)，是一種毀滅性的真菌病害，全球每年因稻瘟病造成的產(chǎn)量損失達(dá)數(shù)千萬(wàn)噸。培育種植廣譜抗病品種是實(shí)現(xiàn)稻瘟病綠色防控最經(jīng)濟(jì)有效的措施，對(duì)保障我國(guó)和全球的糧食安全具有重要意義。

華中農(nóng)大團(tuán)隊(duì)聯(lián)合美國(guó)加州大學(xué)戴維斯分校等研究團(tuán)隊(duì)，在全基因組測(cè)序的水稻突變體庫(kù)中篩選到一個(gè)對(duì)稻瘟病菌和白葉枯菌都具有良好抗性的類病斑突變體株系rbl1，研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)對(duì)RBL1基因編碼區(qū)多位點(diǎn)進(jìn)行編輯，創(chuàng)制了一個(gè)新基因RBL1Δ12。研究發(fā)現(xiàn)，RBL1Δ12基因顯著增強(qiáng)了水稻對(duì)不同地區(qū)分離的10個(gè)稻瘟菌、5個(gè)白葉枯菌和2個(gè)稻曲菌生理小種的抗性。大田試驗(yàn)分析發(fā)現(xiàn)，rbl1Δ12株系穩(wěn)產(chǎn)且具有顯著的抗稻瘟病能力，在稻瘟病害嚴(yán)重發(fā)生時(shí)能夠挽救約40%產(chǎn)量損失。

研究團(tuán)隊(duì)還測(cè)試發(fā)現(xiàn)，該基因在小麥抗銹病和紋枯病上也有顯著效果，進(jìn)一步證明其在作物抗病育種中的巨大應(yīng)用潛力，該研究模式也為類病斑突變體儲(chǔ)備資源的利用提供了借鑒。該研究成果對(duì)擴(kuò)大抗病基因來(lái)源，推動(dòng)作物抗病育種、植物病蟲害綠色防控具有重要意義。