唐文帮领衔的水稻育种团队在国际著名期刊Plant Biotechnology Journal刊文发现提高水稻病害抗性的新策略(组图)

时间: 2023/06/18   作者:邓化冰      来源:农学院   编辑:新闻中心1   点击:

本网讯(农学院 邓化冰)病害不仅威胁着水稻的生长和发育,而且会造成水稻极大的产量损失和稻米品质下降,据全国农技推广网预测,2023年全国病害发生面积将达到3.6亿亩次(https://www.natesc.org.cn/)。防治病害最经济、有效和环境友好的策略是选育具有广谱高抗病特性的水稻品种。

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6月16日,湖南农业大学农学院教授唐文帮领衔的“水稻种质创新与重大新品种培育团队”在国际著名期刊Plant Biotechnology Journal(2021年影响因子:13.263,中科院一区TOP期刊)在线发表了题为“CRISPR/Cas9-mediated simultaneous mutation of three salicylic acid 5-hydroxylase (OsS5H) genes confers broad-spectrum disease resistance in rice”的研究论文。

该研究在水稻基因组中鉴定到了4个水杨酸羟化酶基因(OsS5H1OsS5H2OsS5H3OsS5H4),这4个基因都受到白叶枯病菌PXO99强烈诱导表达。分别过表达OsS5H1OsS5H2OsS5H3会极大降低水稻体内的水杨酸含量,显著削弱了水稻对白叶枯病和稻瘟病的抗性。通过设计一条简单的sgRNA序列,研究人员成功敲除了OsS5H1OsS5H2OsS5H3 3个靶基因,构建了oss5h1oss5h2oss5h3三重突变体,节省了依赖传统杂交手段所需的耗时过程。研究发现,与野生型对照日本晴相比,oss5h1oss5h2oss5h3对白叶枯病和稻瘟病表现出更强的抗性。研究结果不仅揭示了OsS5H在水稻病害免疫中的负调控作用,还为水稻广谱抗病设计育种提供了新的思路和基因靶点。

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水稻OsS5H负调节水稻病害抗性

湖南农业大学为论文第一和通讯单位,论文第一作者为团队博士后刘雄,硕士研究生庾艳为论文共同第一作者,通讯作者为“水稻种质创新与重大新品种培育团队”PI唐文帮教授。农学院副教授刘金灵、博士研究生姚威对该研究提供了大力帮助。该研究得到了国家自然科学基金(32172078和U22A20502)、湖南省科技创新计划(2021JC0007、2021NK1001和2022NK1010)和湖南省自然科学基金(2021JJ40238和2022JJ30285)的资助。

由唐文帮牵头的水稻种质创新与重大新品种培育团队,长期以来围绕杂交水稻全产业链中的制种效益低、用种成本高、品质不优等突出问题,创造性的提出了高异交不育系及强优势组合选育与应用、小粒型不育系创制及其机械化种子生产技术等新思路,通过多种途径解决杂交水稻生产用种成本高等关键问题。近3年来,团队已选育8个不育系通过审定(鉴定),6个杂交组合通过国家品种审定;获国际发明专利2项、国家发明专利4项,申请发明专利3项;获植物新品种权19项,申请植物新品种权57项;发表中科院一区论文9篇、二区论文5篇;承担国家及省级重点项目15项;获教育部技术发明一等奖1项(已公示完毕)、湖南省科技进步一等奖和二等奖各1项、大北农科技奖1项。

论文链接:http://doi.org/10.1111/pbi.14099

(审稿人:庹炼)

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