近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所作物有害生物功能基因組研究創(chuàng)新團隊利用基因編輯技術(shù)敲除水稻感病基因，實現(xiàn)了對稻瘟病和白葉枯病的廣譜抗病性改良，相關(guān)研究成果發(fā)表在《植物學(xué)報（Journal of Integrative Plant Biology）》上。

　　據(jù)寧約瑟研究員介紹，稻瘟?。≧ice blast）和白葉枯?。˙acteria leaf blight）是水稻最嚴(yán)重的真菌和細(xì)菌病害，嚴(yán)重威脅水稻的產(chǎn)量和品質(zhì)。植物抗病基因（ R  gene）賦予病原菌小種特異性抗性，而感病基因（ S  gene）是病原菌成功侵染寄主必需的關(guān)鍵因子。通過遺傳雜交對抗病基因聚合是提高作物抗病性的重要手段，基因編輯技術(shù)的發(fā)展使改良感病基因成為提高抗病性的一種新策略。

 

　　該研究通過CRISPR/Cas9 基因編輯技術(shù)對一系列感病基因進(jìn)行了敲除，抗病表型分析發(fā)現(xiàn)敲除感病基因 Pi21 或 Bsr-d1 增強了對稻瘟病的抗性，敲除感病基因 Xa5 增強了對白葉枯病的抗性。為了創(chuàng)制廣譜抗病新材料，該團隊進(jìn)一步同時敲除了 Pi21 、 Bsr-d1 和 Xa5 三個感病基因，發(fā)現(xiàn)三敲除材料 pbx 顯著提高了水稻對稻瘟病和白葉枯病的廣譜抗性。與對照相比， pbx 三敲除材料的株高和千粒重等農(nóng)藝性狀無明顯變化。該研究通過CRISPR-Cas9技術(shù)編輯水稻多個感病基因成功創(chuàng)制廣譜抗病材料，對水稻抗病分子育種和其它作物抗病性改良具有重要指導(dǎo)意義。

 

　　該研究得到國家自然科學(xué)基金和國家重點研發(fā)專項等項目的資助。

　　原文鏈接：https://doi.org/10.1111/jipb.13145