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为广泛调动科技工作者的积极性和创造性,全面反映湖北科技发展成就,营造良好的科技创新氛围,省科协组织开展了“2023年度湖北十大科技进展”遴选活动。经全省学会,高校、科研院所和企业科协等多渠道推荐,专家评审、院士投票、公示,确定“人体肺部气体多核磁共振成像装备”等十项科技进展为2023年度湖北十大科技进展。
发布日期:2024-04-09 来源:湖北省科协
稻瘟病被称为“水稻癌症”,是一种毁灭性的真菌病害,广泛分布于世界各稻区,全球每年因稻瘟病造成的产量损失达数千万吨。在学界,“稻瘟病”被视为“一类病”和“水稻癌症”;在制种一线,不抗“稻瘟病”品种“一票否决”。据不完全统计,仅该病每年给我国造成的粮食损失就高达30亿公斤。培育、种植广谱抗病品种是实现稻瘟病绿色防控最经济有效的措施,对保障我国和全球的粮食安全具有重要意义。
华中农业大学李国田教授团队牵头,历时10年,发现一个广谱抗病基因,并通过“分子剪刀”创制出新基因,对稻瘟病、白叶枯病和稻曲病实现抗性“加持”。
早在2013年前后,李国田教授团队联合加州大学戴维斯分校等研究团队,在3000多份材料中,利用人工诱变技术和全基因组测序技术,快速克隆到水稻广谱抗病基因RBL1,并发现了它如何通过调控磷脂代谢参与水稻抗病的作用机制。该基因被陆续应用于实验中,发现该基因抗病性很强,但产量很低。
李国田说:“稻瘟病的防控就像一场‘生物军备竞赛’,不断面对新挑战,比如,抗病品种有限,那我们就要挖掘持久广谱抗病资源,但这项工作像海底捞针一样,需要科研工作者耐得住寂寞,长期坚守。
因为这份“执念”,在此基础上,李国田教授团队继续攻关,通过基因编辑创制了增强作物广谱抗病性且稳产的新基因RBL12。
与传统抗病基因相比,这个新基因可打破物种界限、普适性更强,具有巨大抗病育种应用潜力。
“RBL12能够广谱抗病,显著增强水稻对稻瘟病、稻曲病、白叶枯病的抗性,同时对产量有很好的稳定作用。”李保田教授说,不仅如此,经研究团队初步测试,该基因打破了物种界限,在小麦抗锈病和纹枯病上也有显著效果,能抗多种病原菌、具广谱性,证明其在作物抗病育种中的巨大应用潜力。
这一研究成果对扩大抗病基因来源,推动作物抗病育种、植物病害绿色防控,保障国家粮食安全有重要意义。
据介绍,田间试验分析显示,RBL12稳产且具有显著的抗稻瘟病能力,在稻瘟病害严重发生时能够挽救约40%产量损失,若在全国推广应用,可挽救8亿公斤粮食,满足1500万人一年粮食需求。