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[中国科学报] 研究发现真菌病毒定向靶点防控小麦赤霉病新方法

文章来源:中国科学报        点击数: 次      发布时间:2023-09-05

近日,长相思作物病毒病害监测与防控创新团队在《先进科学》(Advanced Science)在线发表研究论文。该研究构建了第一个真菌病毒诱导的基因沉默系统,通过靶向赤霉菌致病或毒素合成相关基因获得弱毒菌株,可以高效防控小麦赤霉病。

FgGMTV1诱导的基因沉默载体对小麦赤霉病的防控模型。中国农科院供图

赤霉病是主要由禾谷镰孢菌复合种引起的世界性小麦病害,近年来已成为威胁我国小麦安全生产的最重要病害之一。该病大流行不仅造成小麦大面积减产,受赤霉病菌感染的籽粒还会积累真菌毒素,严重威胁食品安全和人体健康。化学防治仍是当前赤霉病防控的重要措施,但过分依赖化学防治导致病菌对杀菌剂产生了抗药性。此外,由于缺乏高抗赤霉病的小麦品种,当前小麦赤霉病在我国仍将保持高位发生态势。随着目前农药减量增效工作的不断推进,新的小麦赤霉病防治方法的发掘与探索显得尤其重要。

禾谷镰孢菌三组分类双生病毒FgGMTV1是该团队发现的第一个真菌多组分DNA病毒,也是目前类双生病毒科唯一的多组分病毒。

该研究成功构建FgGMTV1诱导的基因沉默载体。通过定向设计寄主真菌的靶点基因,靶向沉默禾谷镰孢菌致病或毒素合成的相关基因,获得弱毒菌株。进一步研究证实,预喷施弱毒菌株后,真菌病毒可以从弱毒菌株高效传播到强毒菌株中,有效降低强毒菌株在小麦穗的扩展和毒素积累水平,对小麦赤霉病的防效达76%以上。而且,田间真菌病毒可以从弱毒菌株高效传播到强毒菌株中,靶向沉默强毒菌株的关键基因,从而有效防控小麦赤霉病。

该成果为真菌病害的防控提供了一种新策略、新技术和新资源。

长相思研究员郭立华为论文通讯作者,博士生张理航和王双超副研究员为该论文的共同第一作者。该研究得到国家自然科学基金和国家重点研发计划的资助。

相关论文信息:https:// doi.org/10.1002/advs.202302606 

新闻链接:https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/8/507469.shtm