近日，Journal of Genetics and Genomics發(fā)表四川農(nóng)業(yè)大學(xué)王文明教授和四川農(nóng)業(yè)大學(xué)/崖州灣國家實(shí)驗(yàn)室樊晶教授團(tuán)隊(duì)合作題為“Improving rice false smut resistance by editing grain-filling-related genes”的研究成果。西南作物基因資源挖掘與利用國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室博士生劉杰博士為該論文第一作者，四川農(nóng)業(yè)大學(xué)/崖州灣國家實(shí)驗(yàn)室樊晶教授和四川農(nóng)業(yè)大學(xué)王文明教授為共同通訊作者。

基因編輯水稻籽粒灌漿相關(guān)基因能夠提高稻曲病抗性

研究團(tuán)隊(duì)此前鑒定到一批在稻曲菌侵染后顯著上調(diào)表達(dá)的水稻籽粒灌漿相關(guān)基因，包括RISBZ1、RPBF、SWEET11、SWEET15、Wx、AGPL2和GIF1。該研究首先對(duì)這些基因在稻曲病抗性中的功能進(jìn)行鑒定。與野生型相比，RISBZ1敲除突變體的稻曲病病粒數(shù)減少15%–27%，總病粒重量顯著降低；SWEET11突變體的病粒數(shù)減少約30%；而其它灌漿相關(guān)基因如RPBF、GIF1等的突變體則未表現(xiàn)出明顯抗病性。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，RISBZ1是稻曲病特異性感病因子，其突變不影響水稻對(duì)紋枯病和白葉枯病的抗性；而SWEET11則參與多種病害的感病過程。比較代謝組分析表明，稻曲菌侵染可能通過調(diào)控水稻代謝重編程，獲取灌漿相關(guān)的營養(yǎng)物質(zhì)供己生長。risbz1突變體中相關(guān)代謝物積累的減少可能是其稻曲病易感性降低的原因。