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从野生植物中快速获取抗病基因的新方法将加速抗病育种
日期:2019-03-11 作者:编译:王爱玲 来源:农科智库 点击:
     在追求高产和理想农艺性状的过程中,现代优良的作物品种失去了许多遗传多样性,尤其是抗病基因的多样性。为了培育抗病作物,重新引入野生近缘种中的抗病基因是一种既经济又合乎环境可持续发展要求的方法。但是,采用传统育种技术将这些基因注入作物的基因渗入过程十分耗时耗力。一支由多国研究人员组成的团队首创了一种新方法,能从野生植物中快速提取抗病基因,再转移到栽培作物中去。这一技术有望彻底变革抗病品种的研发,助力全球粮食供给。
    这一称作AgRenSeq的技术由英国约翰英纳斯中心(John Innes Centre)和澳大利亚以及美国的研究人员共同研发,刊登于《自然-生物技术》(Nature Biotechnology)杂志上。
   通过AgRenSeq技术,研究人员得以在现代作物野生近缘种的抗病基因库中进行搜索,以快速鉴别与植物抗病能力相关的基因序列;然后克隆这些基因,并注入到栽培作物的优良品种中去,保护它们免受锈病、白粉病等病原体和小麦黑森瘿蚊(Hessian fly)等虫害的侵扰。
    研究团队拥有庞大的抗病基因库,并已开发出了一种算法,可以快速扫描基因库,从中挑选出所需的抗病基因。新方法结合了高通量DNA筛选和最先进的生物信息学,可大大缩短这一操作过程,所耗时间之短创下了历史记录。曾经,这一过程需要10-15年时间,并耗资数百万美元,犹如大海捞针。现在,这一改进了的方法,只需几个月便可完成基因克隆,仅需花费数千美元。研究结果证实,AgRenSeq技术能在野生作物近缘种的各种基因小组中快速发现抗病基因,是一种十分有效的实验方案。
    目前,AgRenSeq技术已在小麦的野生近缘种上试验成功——短短数月间,研究人员就确认并克隆了具有极强破坏力的秆锈病病原体的四个抗病基因。今后,如果农作物爆发传染病,就可以将病原体注入到各个基因小组的基因库中去寻找抗病基因,快速克隆和快速育种技术能使抗病基因在几年之内便转移到优良品种中去。该研究成果将加快抗击威胁全球粮食作物病害的步伐。
(来源:Sciencedaily  北京市农林科学院农业信息与经济研究所报道)
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