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剑指“水稻癌症” 顶尖期刊论文是如何炼成的?

5-zn.com     发布时间:07-30    来源:未知    点击:
   最近,一篇名为《一个转录因子的天然变异赋予水稻对稻瘟病的广谱抗性》的论文在全球顶尖学术期刊《细胞》(《CELL》)杂志发表,该论文被论文审稿专家评价为“是一项罕见的对基础研究和应用研究人员都具有很高影响力的杰出研究成果”。
   近日,论文的通讯作者、四川农业大学教授陈学伟和同事向记者讲述了这篇论文“炼成”过程。
成果:从“打预防针”到提高免疫力
   “被称为‘水稻癌症’的稻瘟病在高温高湿条件下最容易发生,且一旦发作就容易大面积传播,严重时可能颗粒无收。”7月24日,论文第一作者之一、四川农业大学水稻研究所副研究员李伟滔介绍,2015年四川雨日较多,持续的湿热天气导致稻瘟病在多地发生。一直以来,科学家致力于发现不同的抗病基因,导入材料中形成具有抗性的水稻品种。然而,由于稻瘟菌的毒性发生变异和新小种的产生,通常抗病品种在推广3年-5年后就丧失其抗性。
   评价该研究的南京农业大学教授董沙萌解释说,对水稻稻瘟病菌的抗性分为特异性抗性和非特异性抗性两种,前者抗病效果强,但田间失效快;后者又称广谱抗性,能使水稻对几乎所有稻瘟病菌均具有良好抗病效果,不易被克服,田间效果持久。
   2011年,在美国的博士后研究结束后,陈学伟重返母校,希望搞清楚籼稻品种 “地谷”为什么具有广谱抗病性,并着手在四川农业大学的水稻研究所组建水稻重大病害理论与应用研究室。通过海量的细致工作,终于将决定了“地谷”具有广谱抗病性的变异位点从幕后揭了出来。如果说植入抗病基因是“服用预防药”,那么使用天然变异位点则是“提高免疫水平”,培育出的具有广谱抗病能力的品种不仅可避免抗病能力失效,减少农药使用,还不会对农艺性状(产量和品质)造成不良影响。
   不止于此,论文还指出了该位点发挥抗病性的原理,是由于它抑制了过氧化氢的降解,使其趋于富集,从而增强了抗病性。这对小麦、玉米等粮食作物的相关抗病机理研究也提供了重要借鉴。、
幕后:天时地利人和缺一不可
   陈学伟坦言,成果是建立在前人工作的基础上。20年前,福建农科院培育的籼稻品种“地谷”被四川农业大学引进,通过研究,发现其具有高抗性。随后,四川农业大学教授李仕贵的博士论文,陈学伟的硕士、博士论文均以“地谷”为材料,积累了丰富的数据和经验。
   除了个人学术积淀,还有生物学界的科技进步。


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