近日，山東農(nóng)業(yè)大學(xué)孔令讓教授科研團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)20年持續(xù)研究，首次從小麥近緣植物長(zhǎng)穗偃麥草中克隆了小麥抗赤霉病基因Fhb7，并揭示了其抗病遺傳及分子機(jī)制。4月10日，相關(guān)成果以“Horizontal gene transfer of Fhb7 from fungus underlies Fusarium head blight resistance in wheat”在線(xiàn)發(fā)表在國(guó)際知名學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》（Science）。目前，F(xiàn)hb7基因已經(jīng)申請(qǐng)國(guó)際專(zhuān)利，攜帶該基因的材料已被多家單位用于小麥育種，表現(xiàn)出穩(wěn)定的赤霉病抗性。這一發(fā)現(xiàn)為解決小麥赤霉病世界性難題找到了“金鑰匙”。該成果是繼2019年南京農(nóng)業(yè)大學(xué)馬正強(qiáng)團(tuán)隊(duì)克隆抗赤霉病Fhb1基因后，我國(guó)科學(xué)家在此領(lǐng)域的又一重大突破，也是我國(guó)小麥研究領(lǐng)域首篇《科學(xué)》主刊文章。該研究受到國(guó)家自然科學(xué)基金和國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“七大農(nóng)作物育種”重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)等項(xiàng)目聯(lián)合資助。
Fhb7基因是一個(gè)廣譜持久抗病基因，攜帶Fhb7基因的小麥-長(zhǎng)穗偃麥草易位系除了對(duì)赤霉病表現(xiàn)抗性外，還對(duì)小麥莖基腐病表現(xiàn)明顯抗性。Fhb7通過(guò)水平基因轉(zhuǎn)移從植物共生真菌轉(zhuǎn)入長(zhǎng)穗偃麥草，這是一個(gè)極其少見(jiàn)的生物基因跨界轉(zhuǎn)移現(xiàn)象，證明“轉(zhuǎn)基因”是天然存在的，為進(jìn)一步探索植物抗病基因和基因組進(jìn)化機(jī)制提供了一條新途徑。
近年來(lái)，孔令讓教授科研團(tuán)隊(duì)已將攜帶Fhb7基因的小麥種質(zhì)材料分發(fā)到30多家育種單位，用于小麥赤霉病抗性的遺傳改良，并在山東、河南、江蘇、安徽等小麥主產(chǎn)區(qū)進(jìn)行了廣泛試驗(yàn)。在多種遺傳背景下，F(xiàn)hb7基因能顯著提高小麥對(duì)赤霉病的抗性，同時(shí)對(duì)產(chǎn)量無(wú)顯著負(fù)面影響。目前，攜帶Fhb7基因的多個(gè)小麥新品系已經(jīng)進(jìn)入國(guó)家、安徽省、山東省預(yù)備試驗(yàn)和區(qū)域試驗(yàn)，同時(shí)被納入我國(guó)小麥良種聯(lián)合攻關(guān)計(jì)劃，為從源頭上解決小麥赤霉病問(wèn)題提供了解決方案。
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