作物廣譜抗病育種的多種策略 植保所供圖
近日,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所作物有害生物功能基因組研究創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)與中國科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心合作,系統(tǒng)總結(jié)了作物廣譜抗?。˙SR)的利用現(xiàn)狀、最新研究進(jìn)展,討論分析了當(dāng)前抗病育種策略、面臨的挑戰(zhàn)及應(yīng)對(duì)策略,對(duì)植物抗病分子機(jī)制研究和作物育種實(shí)踐都具有重要指導(dǎo)意義。該綜述文章在線發(fā)表于《植物生物學(xué)年鑒》( Annual Review of Plant Biology )。
論文作者、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所研究員寧約瑟介紹,植物病害嚴(yán)重影響作物產(chǎn)量,威脅全球糧食安全。培育作物廣譜抗病品種是作物育種的主要目標(biāo)之一。在這個(gè)過程中,作物廣譜抗病基因的挖掘和鑒定尤為重要。
該論文首先回顧了作物廣譜抗病的概念,將作物廣譜抗病區(qū)分為非物種作物廣譜抗病和非小種作物廣譜抗病兩種。隨后對(duì)當(dāng)前研究鑒定到的這兩種抗病蛋白歸類為模式識(shí)別受體和病程相關(guān)蛋白等7類,并歸納和總結(jié)。
論文對(duì)基于這些作物廣譜抗病蛋白的抗病育種策略進(jìn)行了梳理,圍繞常規(guī)分子育種實(shí)踐中作物廣譜抗病蛋白的聚合以及新興的感病基因的編輯等7方面進(jìn)行了闡述。
最后,論文討論了如何挖掘作物廣譜抗病和產(chǎn)量性狀平衡的新基因,以及在作物育種中如何利用非寄主抗性等7方面的挑戰(zhàn)和應(yīng)對(duì)策略。
該研究得到國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金和中國農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程等項(xiàng)目資助。
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https://doi.org/10.1146/annurev-arplant-010720-022215