2020年4月14日訊/
生物谷BIOON/---在一項新的研究中，來自中國山東農業大學、諾禾致源公司、山東農業科學院、煙臺大學、中國科學院
遺傳與發育生物學研究所、美國農業部研究所、普渡大學和以色列海法大學的研究人員在野生小麥草（wild wheatgrass）中發現了一種保護性基因，該基因有望阻止小麥和大麥作物患上鐮刀菌枯萎病（fusarium head blight）。相關研究結果於2020年4月9日在線發表在Science期刊上，論文標題為「Horizontal gene transfer of Fhb7 from fungus underlies Fusarium head blight resistance in wheat」。在這篇論文中，他們描述了他們如何發現這個基因，以及它如何較好地抵抗測試作物遭受真菌感染。論文通訊作者為山東農業大學的王宏偉（Hongwei Wang）博士和山東農業大學的孔令讓（Lingrang Kong）博士。
圖片來自CC0 Public Domain。
鐮刀菌枯萎病已成為世界各地小麥和大麥種植者日益關注的問題。它也稱為小麥赤黴病（wheat scab），在這種疾病中，致病真菌鐮刀菌會吞噬此類植物中的籽實，從而降低產量。更糟糕的是，它會在未食用的籽實中留下毒素，使其無法銷售。農民們嘗試了多種抗真菌劑來消除作物上的感染，但並沒有取得太大進展，這是因為在雨季，雨水會衝走消滅這種真菌侵襲的藥物。一種獲得一定程度成功的方法是對某些類型的小麥進行基因工程改造使得它表達一個在中國傳家寶（Chines heirlooms）中發現的具有一定抗性的基因，但迄今為止，這種方法僅能提供適度的保護。
在這項新的研究中，這些研究人員在野生小麥草中發現了一種對禾穀鐮刀菌（Fusarium graminearum）---導致鐮刀菌枯萎病的致病真菌---具有抗性的基因Fhb7，該基因似乎具有更強的抗感染能力。
這項研究涉及對一種稱為長穗偃麥草（Thinopyrum elongatum）的小麥草的非常長期的研究。這些研究人員很早就發現這種小麥草對禾穀鐮刀菌具有抗性。但是，他們花了將近二十年的時間才弄清楚它的基因Fhb7提供了這種抗性。他們發現它編碼一種稱為穀胱甘肽S-轉移酶（glutathione S-transferase）的酶，該酶的作用機制是降解這種真菌產生的可導致農作物枯萎病的毒素。
下一步涉及將這個基因添加到試驗設施中的小麥植株中，以查明它是否具有不良副作用。到目前為止，他們已經發現將這個基因添加到小麥植株中可使得它們對禾本科鐮刀菌更具抗性，並且不會降低農作物的產量。他們指出，還需要進行更多測試，以便確定這個基因在幫助植物抵禦感染方面的有效性，並找出將它與那個在中國傳家寶中發現的基因一起使用會發生什麼情況。（生物谷 Bioon.com）
參考資料：1.Hongwei Wang et al. Horizontal gene transfer of Fhb7 from fungus underlies Fusarium head blight resistance in wheat. Science, 2020, doi:10.1126/science.aba5435.