近日，中國農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所作物有害生物功能基因組研究創(chuàng)新團隊在國內(nèi)首次開發(fā)了對二硝基苯胺類農(nóng)藥有抗性的水稻新種質(zhì)。該研究為其他水稻品種及農(nóng)作物抗除草劑性狀的開發(fā)，以及這些農(nóng)作物其他重要基因的挖掘和應(yīng)用打開了大門。相關(guān)研究成果在線發(fā)表在《植物生物技術(shù)(Plant Biotechnology Journal)》上。
據(jù)周煥斌研究員介紹，水稻生產(chǎn)中，禾本科雜草的防除是一個難點，尤其是擬態(tài)性禾本科雜草如稗、千金子、雜草稻等防控難度較大，嚴重影響水稻產(chǎn)量和品質(zhì)。采用二硝基苯胺類除草劑二甲戊靈防除禾本科雜草雖然防效理想，但易造成水稻藥害。新興的植物單堿基編輯技術(shù)為解決雜草防治的農(nóng)作物的安全性難題提供了全新的育種思路和途徑。
研究人員利用腺嘌呤堿基編輯器rBE14工具，對水稻α-微管蛋白基因進行了編輯，獲得了第268位氨基酸殘基Met突變?yōu)門hr的定點突變體。并且該突變體在高劑量的載藥培養(yǎng)基上能夠正常發(fā)育并產(chǎn)生可育后代，而同等和較低劑量的載藥培養(yǎng)基上野生型水稻則不能存活，這表明該突變體能夠產(chǎn)生氟樂靈和二甲戊靈抗性。研究還發(fā)現(xiàn)該突變可在后代中穩(wěn)定遺傳且不會對水稻產(chǎn)量和品質(zhì)等其它農(nóng)藝性狀造成影響。進一步分析發(fā)現(xiàn)α-微管蛋白基因的Met268位點在自然界的4000多份水稻種質(zhì)中高度保守，并存在于玉米、小麥和高粱等其他農(nóng)作物中，因此可應(yīng)用于其他水稻品種和農(nóng)作物中，以創(chuàng)造抗二硝基苯胺類農(nóng)藥的新種質(zhì)。
該研究得到中國農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程、國家自然科學基金等項目資助。（通訊員 歐陽燦彬）
原文鏈接：https://doi.org/10.1111/pbi.13430
