近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所作物線蟲和細(xì)菌病害監(jiān)測(cè)和防控創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)用寄主誘導(dǎo)基因沉默（HIGS）技術(shù)，研發(fā)出靶向大豆孢囊線蟲幾丁質(zhì)合成酶基因（SCN-CHS）的轉(zhuǎn)基因大豆遺傳材料新種質(zhì)，該種質(zhì)材料為國(guó)際首例，對(duì)大豆孢囊線蟲具有高度抗性，同時(shí)兼抗尖孢鐮刀菌。
相關(guān)研究成果在線發(fā)表在《植物生物技術(shù)雜志（Plant Biotechnology Journal）》上，該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等項(xiàng)目的資助。
圖片說(shuō)明：靶向SCN-CHS的HIGS構(gòu)建策略（上）以及HIGS不同大豆植株的種子表型（下左）和抗大豆孢囊線蟲（下中）和抗根腐病菌尖孢鐮孢菌（下右）表型(中國(guó)農(nóng)科院供圖）
病原線蟲和病原真菌都含有幾丁質(zhì)合成酶，而植物和脊椎動(dòng)物沒有幾丁質(zhì)合成酶，因此，植物病原線蟲特異性幾丁質(zhì)合成酶為設(shè)計(jì)新型殺線蟲劑和殺菌劑，以及培育新的抗性品種提供了一個(gè)新的靶標(biāo)。
研究人員從克隆到的大豆孢囊線蟲幾丁質(zhì)合成酶基因中選取了催化結(jié)構(gòu)域的一段420bp序列，構(gòu)建了大豆孢囊線蟲幾丁質(zhì)合成酶基因的RNAi質(zhì)粒，經(jīng)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化獲得了3株純合轉(zhuǎn)基因大豆新種質(zhì)材料，第6代轉(zhuǎn)基因株系對(duì)大豆孢囊線蟲4號(hào)生理小種具有高度抗性，顯著抑制了線蟲的發(fā)育，并能穩(wěn)定靶標(biāo)與沉默線蟲幾丁質(zhì)合成酶基因，提高對(duì)大豆孢囊線蟲的抗性。同時(shí)，該轉(zhuǎn)基因植株對(duì)尖孢鐮刀菌引起的大豆鐮刀菌枯萎病具有中度抗性。
據(jù)介紹，靶向大豆孢囊線蟲幾丁質(zhì)合成酶基因的轉(zhuǎn)基因植株，不僅能穩(wěn)定提高大豆對(duì)不同生理小種大豆孢囊線蟲的抗性，還能提高對(duì)鐮刀菌的抗性。創(chuàng)制的大豆孢囊線蟲幾丁質(zhì)合成酶轉(zhuǎn)基因大豆遺傳新材料具有廣譜抗性，為培育大豆抗性品種提供了新的種質(zhì)材料，可有效防治大豆孢囊線蟲的危害，為國(guó)家大豆振興計(jì)劃提供重要的科技支持。
