近日，中國農科院植保所作物病原生物功能基因組研究創新團隊與中國農科院作科所、西南大學柑橘所合作在植物學著名期刊《植物生物技術》（Plant Biotechnology Journal）在線發表了題為《Genome editing of a dominant resistance gene for broad-spectrum resistance to bacterial diseases in rice without growth penalty》的研究論文。該研究對水稻內源的缺陷型抗病基因進行人工設計和基因編輯，快速創制對白葉枯病和細菌性條斑病具有穩定、持久、復合、廣譜抗性的水稻新種質，為水稻抗病生物育種提供了新策略。
稻黃單胞菌稻致病變種（ X.oryzae pv. oryzae, Xoo ）引起的白葉枯病和稻生致病變種（ X. oryzae pv. oryzicola, Xoc ）引起的細菌性條斑病是全球水稻生產中分布最廣、危害最嚴重的兩種細菌病害。優質稻品種南粳46對白葉枯和細菌性條斑病只有中等抗性。為了對南粳46進行抗性的快速升級，研究人員設計靶向10個不同來源的 Xoo / Xoc 的TALE的EBE組合模塊；通過基因槍介導的DNA片段Knock-in編輯技術，將220 bp的外源DNA人工設計片段精準插入到南粳46的 xa23 基因啟動子區的TATA box位置，成功創制純合插入突變體，命名為N46（Xa23R）株系。
該研究發現N46（Xa23R）株系攜帶的 Xa23 基因在正常生成環境中表現為基因沉默，不發揮功能；編輯植株生長發育正常，不影響主要經濟性狀。一旦受到X oo 和 X oc 的侵染，便具有識別保守TALE的能力，并激活 Xa23 的表達。抗性測試結果顯示，新種質對中國、日本、菲律賓的20個X oo 標準菌株和中國各水稻種植區新分離的30個流行菌株均表現高抗。接種X oc 標準菌株和28個中國水稻種植區分離的新菌株，N46（Xa23R）也都表現出高抗。
中國農科院植保所和西南大學聯合培養博士生王美霞為第一作者，中國農科院植保所周煥斌研究員、中國農科院作科所紀志遠副研究員及西南大學柑橘研究所周常勇研究員為共同通訊作者，團隊多名成員共同合作完成，南京農業大學宋從鳳教授、中國農科院植保所周雪平教授、北京農林科學院李少芳研究員、揚州大學左示敏教授也參與了研究工作，該研究得到了中國農科院南繁專項和海南崖州灣種子實驗室等項目的支持。
論文鏈接：https://doi.org/10.1111/pbi.14233
日期：2023-12-04
稻黃單胞菌稻致病變種（ X.oryzae pv. oryzae, Xoo ）引起的白葉枯病和稻生致病變種（ X. oryzae pv. oryzicola, Xoc ）引起的細菌性條斑病是全球水稻生產中分布最廣、危害最嚴重的兩種細菌病害。優質稻品種南粳46對白葉枯和細菌性條斑病只有中等抗性。為了對南粳46進行抗性的快速升級，研究人員設計靶向10個不同來源的 Xoo / Xoc 的TALE的EBE組合模塊；通過基因槍介導的DNA片段Knock-in編輯技術，將220 bp的外源DNA人工設計片段精準插入到南粳46的 xa23 基因啟動子區的TATA box位置，成功創制純合插入突變體，命名為N46（Xa23R）株系。
該研究發現N46（Xa23R）株系攜帶的 Xa23 基因在正常生成環境中表現為基因沉默，不發揮功能；編輯植株生長發育正常，不影響主要經濟性狀。一旦受到X oo 和 X oc 的侵染，便具有識別保守TALE的能力，并激活 Xa23 的表達。抗性測試結果顯示，新種質對中國、日本、菲律賓的20個X oo 標準菌株和中國各水稻種植區新分離的30個流行菌株均表現高抗。接種X oc 標準菌株和28個中國水稻種植區分離的新菌株，N46（Xa23R）也都表現出高抗。
中國農科院植保所和西南大學聯合培養博士生王美霞為第一作者，中國農科院植保所周煥斌研究員、中國農科院作科所紀志遠副研究員及西南大學柑橘研究所周常勇研究員為共同通訊作者，團隊多名成員共同合作完成，南京農業大學宋從鳳教授、中國農科院植保所周雪平教授、北京農林科學院李少芳研究員、揚州大學左示敏教授也參與了研究工作，該研究得到了中國農科院南繁專項和海南崖州灣種子實驗室等項目的支持。
論文鏈接：https://doi.org/10.1111/pbi.14233
日期：2023-12-04
