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记者(zhe)从中国科学(xue)院遗传与发育生物学(xue)研究所获悉,该所植物免(mian)疫(yi)团队和合编辑(zhe)通过研究揭示了麦类作物串(chuan)联激酶(mei)抵(di)御病原菌入侵的全新免(mian)疫(yi)机制,突破了植物免(mian)疫(yi)领域内对串(chuan)联激酶(mei)作用机制的认知(zhi),填补了植物串(chuan)联激酶(mei)免(mian)疫(yi)调控途径的空(kong)白,为作物广(guang)谱多抗品种精(jing)准设计奠定了理论和应用基础。该成果北京时间(jian)3月(yue)28日在国际学(xue)术期刊《科学(xue)》发表。
串(chuan)联激酶(mei)是近(jin)年(nian)来在小麦和大麦中发现的一类新型抗病蛋白,由两个或多个激酶(mei)结构域串(chuan)联而成。然而关于串(chuan)联激酶(mei)这类新型抗病蛋白存在许多悬而未决的科学(xue)问题,例如(ru)串(chuan)联激酶(mei)的不同激酶(mei)结构域在作物抗病免(mian)疫(yi)反应中分别扮演什么样的角(jiao)色?串(chuan)联激酶(mei)通过什么免(mian)疫(yi)途径激活作物的抗病反应?
△小麦抗病基因WTK3的高产抗病新种质(zhi)
据了解,蛋白质(zhi)WTK3是一种串(chuan)联激酶(mei),之前科研人(ren)员在中国特有的小麦地(di)方品种中发现了它的抵(di)抗白粉病的作用,但是科学(xue)家们一直不知(zhi)道它是如(ru)何抵(di)抗白粉病的。中国科学(xue)院遗传与发育生物学(xue)研究所刘志勇研究员领导的植物免(mian)疫(yi)团队通过植物免(mian)疫(yi)学(xue)、生化实验、电(dian)生理实验和进化分析等多种方法(fa),发现基因WTN1是串(chuan)联激酶(mei)WTK3发挥抗病作用的重要帮手(shou),WTK3和WTN1携(xie)手(shou)发挥抗病作用的新机制。小麦中的WTK3和WTN1基因在进化过程中形成了紧密的合作关系,共同帮助小麦抵(di)抗病原菌的入侵。另外,科研团队还发现WTK3不仅(jin)抗白粉病,还对麦瘟病有抗性,所以WTK3这种串(chuan)联激酶(mei)具有广(guang)泛抗性。
这项研究成果有望解决我国小麦主产区缺乏(fa)广(guang)谱抗白粉病基因资源的问题,同时为防控麦瘟病提前建立(li)潜在的遗传屏障,为我国农业可持续发展和产业升级提供重要的理论和技术支撑。
(总台央视记者(zhe) 帅俊全 褚尔(er)嘉)