麦锈两岐——抗击小麦癌症破局者

简介

【项目背景】小麦作为三大主粮之一，在世界范围内被广泛种植，是全球约35% - 40%人口的主食。条锈病是严重威胁小麦生产安全的重大真菌病害，被农业农村部列入《一类农作物病虫害名录》，年均发生面积约6000万亩，严重威胁我国粮食安全。随着全球气候和耕作制度的变化，小麦生产发展面临提升产量和质量、降低成本和保护环境等多重挑战。培育抗病品种是实施病害绿色防控的重要策略。然而，当前选育抗病品种主要利用抗病基因，但大多抗性基因介导的抗病性具有小种特异性，病原体可以通过突变来克服植物抗病性，使得小麦品种抗性有效期仅为5-8年，远快于10年以上的小麦传统育种周期。而利用感病基因产生的抗病性通常是持久广谱抗性。因此，相较于利用抗病基因的传统育种技术开发商业品种的费力和耗时，通过基因编辑破坏感病基因被认为是作物抗性育种的更加经济有效的手段。 【核心技术】团队成员历经十余年的不懈刻苦攻关，在小麦复杂遗传密码中首次鉴定到可协助病原菌侵染的小麦感病基因TaPsIPK1，实现了全球从零到一的突破，该成果最终在国际顶级期刊《Cell》发表。本项目主要从种质资源开发入手，深入挖掘小麦感病基因资源，并开发小麦感病基因资源库，利用基因编辑等先进技术探究创制具有育种价值的新型抗病材料。团队全球首创小麦感病基因资源库，该资源库可以为小麦感病基因研究提供高质量的材料和技术支持。通过访问该资源库可以获取抗性相关基因的序列、表达和功能注释等信息，从而深入了解小麦感病的分子机制和遗传基础，也可以直接获取到编辑该基因创制的广谱抗病种子。团队现已将感病基因应用于不同流行区10个主栽品种的改良，均得到权威机构鉴定认可。 【商业模式】团队向高等院校、科研机构、种业公司等提供小麦遗传转化和品种改良服务，为国家种业振兴保驾护航，助力未来农业产业发展！ 【社会效益】团队成果得到央视等50家主流媒体报道100余次，其中央视评价该成果称：我国科学家找到了被条锈病菌靶向利用的小麦基因，使得小麦可以抗条锈病，该成果有望根本上解决我国小麦生产上的“癌症”——条锈病。团队成员倡导并践行绿色革命理念，利用现代分子生物学手段，从根本上提高了农业生产效率、减少了农业人员的劳动强度以及农药和化肥的使用量，保护了生态环境，是确保国家粮食安全的强有力保障；同时也促进了农村农业经济发展以及相关产业转型升级，为社会可持续发展做出了重要贡献。