高粱中首發現兩關鍵基因 助農作物抵禦寄生植物威脅

2025年02月14日 09:03
東網電視
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團隊首次從高粱中發現兩大關鍵基因,在誘導寄生植物獨腳金種子萌發和生長中起到重要作用;圖為模擬圖。
寄生植物對農作物構成重大威脅,化學藥劑等傳統防治方法效果有限且成本高昂。中國科學院遺傳與發育生物學研究所周四(13日)表示,首次從高粱中發現兩大關鍵基因,通過基因編輯修飾,將助力全球抵禦寄生植物威脅,保障世界糧食安全。研究論文已在國際學術期刊《細胞》線上版發表。
團隊通過基於原創基因挖掘技術結合大數據分析等,首次鑑定出高粱中兩個關鍵的獨腳金內酯外排轉運蛋白,發現在高粱誘導寄生植物獨腳金種子萌發和生長起到重要作用。在獨腳金高發地區的田間小區試驗結果表明,敲除這兩個基因的高粱品種對獨腳金抗性顯著增強,寄生率降低67%至94%,同時高粱產量損失減少49%至52%。
寄生植物通過吸器等特殊結構侵入寄主植物組織,吸取營養物質,影響作物正常生長,每年在全球造成經濟損失高達120億美元(約936億港元)。獨腳金又被稱為女巫草,主要寄生高粱等單子葉作物,寄生過程極隱蔽且難以防治,其種子在土壤中可休眠超過20年。團隊未來將進一步驗證相關基因在其他重要作物中的作用,並推動抗獨腳金寄生作物的商業化應用。