植保所研發(fā)出基于HIGS的雙抗大豆新種質材料

近日，植保所作物線蟲和細菌病害監(jiān)測和防控創(chuàng)新團隊應用寄主誘導基因沉默（HIGS）技術，研發(fā)出靶向大豆孢囊線蟲幾丁質合成酶基因（ SCN-CHS ）的轉基因大豆遺傳材料新種質，該種質材料對大豆孢囊線蟲具有高度抗性，同時兼抗尖孢鐮刀菌。相關研究成果在線發(fā)表在《植物生物技術雜志（Plant Biotechnology Journal）》上。
 
　　植物病原線蟲和病原真菌都含有幾丁質合成酶（Chitin synthase），而植物和脊椎動物沒有幾丁質合成酶，植物病原線蟲特異性幾丁質合成酶為設計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新的靶標。該文從克隆到的大豆孢囊線蟲幾丁質合成酶基因（ SCN-CHS ）選取催化結構域的一段420bp序列構建了 SCN-CHS 的RNAi質粒，經(jīng)農(nóng)桿菌轉化獲得了3株純合HIGS轉 SCN-CHS 基因大豆新種質材料，T6代HIGS轉基因株系（IPP48-7-5，IPP55-8-24和 IPP57-9-2）對大豆孢囊線蟲4號生理小種具有高度抗性，顯著抑制了線蟲的發(fā)育，HIGS轉基因植株能穩(wěn)定靶標與沉默 SCN-CHS ，提高對大豆孢囊線蟲的抗性。同時，HIGS轉基因植株對尖孢鐮刀菌（ Fusarium oxysporum ）引起大豆的鐮刀菌枯萎?。‵usarium wilt disease）具有中度抗性。
 
　　靶標大豆孢囊線蟲 SCN-CHS 的寄主誘導基因沉默 HIGS轉基因植株不僅能穩(wěn)定提高大豆對不同生理小種SCN的抗性，還能提高對鐮刀菌的抗性。創(chuàng)制的 SCN-CHS  HIGS轉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)新抗線蟲新種質和培育新品種，將為大豆振興計劃提供重要的科技支持。
 
　　中國農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所作物線蟲和細菌病害創(chuàng)新團隊孔令安副研究員和碩士生石雪（已畢業(yè)）為共同第一作者，中國農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所為第一完成單位，團隊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。本研究獲得了國家自然科學基金（31872924, 31972248），國家重點研發(fā)計劃（2018YFD0201002），植物病蟲害生物學國家重點實驗室基金（SKLOF201613）的資助。
 
　　原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1111/pbi.13808



日期：2022-03-22