《国际研究小组发现玉米致命性坏死病抗病基因》

  • 来源专题:转基因生物新品种培育
  • 编译者: Zhao
  • 发布时间:2017-04-24
  • 一个国际研究小组发现了对抗甘蔗花叶病毒的基因。这种病毒和玉米褪绿斑点病毒共同引起玉米致命性坏死病,这种状况导致东非地区玉米总产量下降。甘蔗花叶病病毒及其密切相关的马铃薯Y病毒威胁着亚洲、非洲、欧洲和美洲地区的玉米作物,也感染着甘蔗、高粱等农作物。

    研究发现了一种基因叫scmv1,当其快速表达时可以帮助玉米抵抗病毒。该病毒劫持了与植物光合作用及其传播有关的蛋白质。scmv1与光合作用蛋白相结合一起抵抗病毒。如果该基因以很高的速度表达,它可以阻止疾病传播。

    “我们希望我们的研究可以应用于这些病毒泛滥的国家,并有助于控制这些病毒。最后,我们要解决农民们的实际问题,”该项研究的合作者之一爱荷华州立大学农学教授Thomas Lubberstedt这样总结。欲了解更多,请阅读爱荷华州立大学新闻服务频道刊登的文章。

相关报告
  • 《北方玉米叶枯病基因鉴定新研究》

    • 来源专题:转基因生物新品种培育
    • 编译者:dingqian
    • 发布时间:2018-01-29
    • 中西部地区的玉米种植者对北方玉米叶枯病的症状非常了解:患病的玉米叶片上常会出现绿灰色病斑,如不及时发现和治疗,便会导致玉米产量下降。即使人们在玉米中已经发现了抗病基因,但真菌仍可通过攻击叶片周围的组织,从而达到破坏的目的。目前,研究人员发现了真菌侵染玉米叶片的机制,这有利于我们找到防止玉米染病的方法。 伊利诺斯大学作物科学系植物病理学家Santiago Mideros说:“目前,我们正在寻找真菌中诱发玉米叶枯病的基因。这些信息有利于玉米种植者通过杂交获得更加持久的抗性。” Mideros和他的同事们发现了导致玉米叶枯病的两个基因,该项研究成果对了解真菌和玉米基因组的相互作用机理具有十分重大的意义。目前,该研究成果已经发表在了《植物病理学》杂志上。 玉米中的Ht1,Ht2,Ht3及HtN基因可帮助其抵抗病原菌的感染。这些基因可表达为保护植物免受真菌侵染的蛋白质,但具体机制尚不明确。真菌可通过进化避免遭到植物抗病基因的抵抗而再次侵染植物。 Mideros说:“当你在机场安检时,他们是在寻找你身上携带的武器。同理,植物也是在寻找病原体拥有的武器。但是病原体可更换武器,从而使其不能被植物检测到。” 人们发现玉米和真菌基因之间的相互作用已有数十年,但到目前为止,科学家们还不了解真菌中这些基因的组成及其在基因组中的位置。为了获得这些信息,科研小组研究了不同的真菌菌株:其中一种可使Ht1玉米植株染病,另一种则没有致病性,并绘制了其后代的基因图谱。 Mideros解释说:“根据这些信息,我们可以发现真菌中的致病基因。”研究中,他们还确定真菌中致病基因AVRHt1及其候选基因AVRHt2的位置。此外,研究人员还确定了可以识别致病菌的分子标记。 Mideros说:“利用分子标记,我们可以对环境中的病原菌进行鉴定。于是农民便可以种植可抵抗特定区域特定病原体的玉米品种。” Mideros还强调:“未来还有很多工作要做,目前我们已经迈出了第一步。” Mideros在《植物病理学》杂志上发表了一篇名为“玉米大斑病菌毒力和体外发育的决定因素”的文章,其合作者包括台湾大学的Chia-Lin Chung、美国农业部农业研究组织(USDA-ARS)的Jesse Poland 及康奈尔大学的Tyr Weisner-Hanks、Donliang Wu、Ariel Fialko、Gillian Turgeon及Rebecca Nelson。该项目由麦克奈特(McKnight)基金和美国农业部共同支持。
  • 《爱荷华州立大学农学家团队发现玉米抵御病毒时的抗性基因》

    • 来源专题:转基因生物新品种培育
    • 编译者:Zhao
    • 发布时间:2017-03-21
    • 爱荷华州立大学农学家完成了确立一种玉米基因,该基因可以抵抗引起大部分玉米种植国家重大经济损失的一种病毒。农学教授Thomas Lubberstedt说:“该研究将导致作物品种发生改变以抵抗甘蔗花叶病毒。该病毒与玉米褪绿斑驳病毒相呼应,可引起玉米致命坏死病,这种病导致东非的确玉米总产量损失。玉米致命坏死病2011年第一次出现在非洲,可能从东南亚传播而来,并已成为非洲玉米农民主要关心的问题,Lubberstedt说:"我们希望我们的研究有助于帮助这些国家有效地控制病毒,”Lubberstedt说。“最终,我们希望帮助农民解决问题。” 甘蔗花叶病病毒及其密切相关的病毒威胁着亚洲、非洲、欧洲和美洲的玉米作物,虽然美国近几年还没有出现这类病毒。但这种病毒也感染甘蔗、高粱和其他农作物。 Lubberstedt也是本月发表在同行评审的学术期刊Molecular Plant的一项研究的合著者之一,该研究详细地描述了抵抗这类病毒的基因。该研究还确定了称为scmv1的基因,当该基因充分表达时将有助于玉米植物抵抗这类病毒。 病毒劫持与植物光作业相关的蛋白,而光合作用对植物能量生产和传播发挥着重要作用, Lubberstedt说scmv1抗性基因与相同的光合蛋白相结合并与病毒抗争。如果该基因能够快速表达,它可以阻止疾病传播。 Lubberstedt曾在上世纪90年代对玉米性状定位开展研究,但以往的实验设法缩小抗甘蔗花叶病毒基因到一小簇基因。新的研究指出,主导病毒抗性的特定基因应该是有可能利用转基因等方法来提高scmv1在植物中的表达的。 该研究部分由美国国际开发署资助。Lubberstedt与该项目的国际团队合作,该国际团队由中国农业大学徐明良领导。该研究得益于爱荷华州立大学农学院和生命科学学院和中国农业大学生命科学学院的紧密合作,Lubberstedt说。