近日，植保所作物線蟲和細(xì)菌病害監(jiān)測(cè)和防控創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)用寄主誘導(dǎo)基因沉默（HIGS）技術(shù)，研發(fā)出靶向大豆孢囊線蟲幾丁質(zhì)合成酶基因（ SCN-CHS ）的轉(zhuǎn)基因大豆遺傳材料新種質(zhì)，該種質(zhì)材料對(duì)大豆孢囊線蟲具有高度抗性，同時(shí)兼抗尖孢鐮刀菌。相關(guān)研究成果在線發(fā)表在《植物生物技術(shù)雜志（Plant Biotechnology Journal）》上。

 

　　植物病原線蟲和病原真菌都含有幾丁質(zhì)合成酶（Chitin synthase），而植物和脊椎動(dòng)物沒有幾丁質(zhì)合成酶，植物病原線蟲特異性幾丁質(zhì)合成酶為設(shè)計(jì)新型殺線蟲劑和殺菌劑以及培育新的抗性品種提供了一個(gè)新的靶標(biāo)。該文從克隆到的大豆孢囊線蟲幾丁質(zhì)合成酶基因（ SCN-CHS ）選取催化結(jié)構(gòu)域的一段420bp序列構(gòu)建了 SCN-CHS 的RNAi質(zhì)粒，經(jīng)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化獲得了3株純合HIGS轉(zhuǎn) SCN-CHS 基因大豆新種質(zhì)材料，T6代HIGS轉(zhuǎn)基因株系（IPP48-7-5，IPP55-8-24和 IPP57-9-2）對(duì)大豆孢囊線蟲4號(hào)生理小種具有高度抗性，顯著抑制了線蟲的發(fā)育，HIGS轉(zhuǎn)基因植株能穩(wěn)定靶標(biāo)與沉默 SCN-CHS ，提高對(duì)大豆孢囊線蟲的抗性。同時(shí)，HIGS轉(zhuǎn)基因植株對(duì)尖孢鐮刀菌（ Fusarium oxysporum ）引起大豆的鐮刀菌枯萎病（Fusarium wilt disease）具有中度抗性。

 

　　靶標(biāo)大豆孢囊線蟲 SCN-CHS 的寄主誘導(dǎo)基因沉默 HIGS轉(zhuǎn)基因植株不僅能穩(wěn)定提高大豆對(duì)不同生理小種SCN的抗性，還能提高對(duì)鐮刀菌的抗性。創(chuàng)制的 SCN-CHS  HIGS轉(zhuǎn)基因大豆為廣譜抗性大豆遺傳材料，可望培育成為新的大豆抗性品種，有效防治大豆孢囊線蟲的危害，研發(fā)創(chuàng)新抗線蟲新種質(zhì)和培育新品種，將為大豆振興計(jì)劃提供重要的科技支持。

 

　　中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所作物線蟲和細(xì)菌病害創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)孔令安副研究員和碩士生石雪（已畢業(yè)）為共同第一作者，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所為第一完成單位，團(tuán)隊(duì)成員孔令安副研究員，彭德良研究員和劉世名研究員為共同通訊作者。本研究獲得了國(guó)家自然科學(xué)基金（31872924, 31972248），國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2018YFD0201002），植物病蟲害生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室基金（SKLOF201613）的資助。

 

　　原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1111/pbi.13808