采访人员从南京农业大学获悉 ， 该大学作物遗传与种质创新国家重点实验室教授杨东雷 ， 在高产基因资源库中寻找具有抗病功能的基因 ， 通过诱导型地表达抗病基因使水稻达到了既高产又高抗的育种目标 。 日前该成果在线发表在国际期刊《自然—植物》上 。
中国科学院院士李家洋在2010年 ， 首先发现水稻理想株型基因ipa1 ， 适度上调ipa1后可以减少水稻的无效分蘖 ， 增加穗的分支 ， 增强秸秆的强度 ， 最终增加单位面积的产量 。 因此 ， 含有ipa1-1D与ipa1-2D两个功能获得性等位基因的水稻品种得到了大面积推广种植 。
杨东雷团队在筛选高产基因资源库中发现ipa1的表达在白叶枯病原菌侵染时发生改变 ， 暗示他们可能参与抗病过程 。
“我们进而检测了含有ipa1-1D与ipa1-2D的高产水稻品种 ， 但遗憾地发现这些品种在抗病上表现一般 。 我们超表达了ipa1 ， 发现这些水稻对白叶枯病具有广谱的高抗能力 ， 但这些水稻材料分蘖极度减少、穗子缩短、育性降低 ， 最终造成水稻产量大幅下降 。 ”杨东雷说 。
为了获得高抗与高产的水稻 ， 杨东雷团队利用白叶枯病菌TALE类效应因子诱导表达的OsHEN1的启动子表达ipa1 ， 获得了他们命名的HIP水稻 。
【高产又高抗的水稻基因发现】“在没有病原菌侵染时 ， 类似ipa1-1D与ipa1-2D ， HIP水稻微量上调ipa1的表达量 ， 所以HIP水稻表现出少蘖、大穗、茎粗等表型 ， 最终提高了产量 。 当有白叶枯病侵染时 ， ipa1被强烈诱导表达 ， 极大增强了抗病性 。 更重要的是在白叶枯病侵染时 ， HIP水稻也表现为高产 。 ”杨东雷说 。 （采访人员马爱平）
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