近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所作物轉(zhuǎn)基因及基因編輯技術(shù)與應(yīng)用創(chuàng)新團(tuán)隊鑒定了一個調(diào)控小麥紋枯病抗性的新基因 TaSTT3b-2B ，研究發(fā)現(xiàn)其影響小麥抗病性和籽粒大小的分子新機(jī)制。12月7日，相關(guān)研究成果在線發(fā)表于《植物生物技術(shù)（Plant Biotechnology Journal）》上。

 

　　據(jù)張增艷研究員介紹，由壞死性真菌病原菌禾谷絲核菌引起的小麥紋枯病是小麥的一種嚴(yán)重病害。目前，生產(chǎn)上推廣的大多數(shù)小麥品種對紋枯病的抗性較差。關(guān)于小麥抗紋枯病反應(yīng)的分子機(jī)制研究還不夠深入。

 

　　該研究發(fā)現(xiàn)，一個位于小麥2B染色體上的寡糖基轉(zhuǎn)移酶催化亞基編碼基因 TaSTT3b-2B 受紋枯菌誘導(dǎo)表達(dá)。利用生物技術(shù)手段使該基因沉默顯著降低了小麥對紋枯病的抗性，而過表達(dá)該基因可以顯著提高抗病性。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)， TaSTT3b-2B 基因能夠促進(jìn)茉莉酸的合成，并且該基因表達(dá)蛋白所介導(dǎo)的抗病性依賴于茉莉酸信號路徑。此外，還發(fā)現(xiàn) TaSTT3b-2B 基因在不同小麥材料中的表達(dá)水平與籽粒大小成正相關(guān)，在紋枯病侵染條件下，過表達(dá)該基因顯著提高了籽粒大小。以上研究為小麥抗紋枯病分子機(jī)制解析提供了新思路，同時展現(xiàn)了 TaSTT3b-2B 基因在小麥抗病遺傳改良和產(chǎn)量提升中的潛在應(yīng)用價值。

 

　　作科所祝秀亮副研究員為論文的第一作者，張增艷研究員和祝秀亮副研究員為本文的共同通訊作者，葉興國研究員團(tuán)隊為小麥遺傳轉(zhuǎn)化提供了幫助，作科所重大平臺中心提供了儀器支持，江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院吳紀(jì)中研究員、周淼平研究員和郭煒博士參與了抗病表型鑒定工作。本研究得到了國家自然科學(xué)基金、青年人才托舉工程和轉(zhuǎn)基因生物新品種培育重大專項等項目的資助。

 

　　原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/pbi.13760