高粱如何对抗寄生作物 我国科学家有了新发现

就像寄生虫危害一样，寄生植物也会让作物遭殃，破坏粮食生产。据《细胞》杂志近日报道，中国科学家在高粱中发现两个关键基因，它们可像“开关”一样控制高粱的抗寄生能力。“关闭”这两个基因后，高粱抵抗寄生植物——独脚金的能力显著增强。这个发现为培育抗独脚金寄生的高粱品种提供了重要理论依据和基因资源。 据了解，寄生植物通过吸器侵入寄主，吸取养分影响作物生长。独脚金是典型寄生植物，寄生于高粱、玉米等单子叶作物，制约亚非等地粮食生产。其寄生隐蔽且防治难，种子可在土壤休眠超20年，感知寄主释放的独脚金内酯便迅速萌发寄生。传统防治手段如化学药剂、轮作等效果有限且成本高，培育抗独脚金作物品种成关键。 中国科学院遗传与发育生物学研究所、中国农业大学等单位科研人员，针对独脚金展开研究。他们解析了缺磷条件下独脚金易萌发寄生的生理过程，发现缺磷会促进高粱独脚金内酯外排，利用原创基因挖掘技术、大数据分析等从高粱中首次发现两个关键基因SbSLT1和SbSLT2，它们如同“开关”控制高粱抗寄生能力。 论文通讯作者、中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员谢旗表示，这两个基因对高粱与独脚金的种子萌发和生长影响重大。敲除基因后，独脚金种子萌发率显著降低。田间小区试验显示，敲除这两个基因的高粱品种，对独脚金抗性显著增强，寄生率降低67%—94%，产量损失减少49%—52%。 该发现和功能解析为作物抗独脚金寄生育种提供新思路和工具，有重要理论和应用价值，有望保障寄生植物危害严重地区的粮食安全。未来，联合研究团队将验证相关基因在其他作物中的作用，推动抗独脚金寄生作物产业化。 （据《科技日报》）