JIA | 南京农业大学与江苏省农业科学院合作揭示HIGS提高小麦赤霉病抗性的有效策略
- 2026-03-26 17:19:39
小麦赤霉病是由禾谷镰刀菌等病原真菌引起的一种全球性重大病害，既致减产，其产生的脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）还污染谷物、威胁人畜健康。当前依赖化学药剂和抗病育种的防治方式存在抗药性、环境压力、农药残留以及抗病资源稀缺等局限，新型防控策略亟待开发。RNA干扰技术可靶向沉默病原菌关键基因，具特异性强、环境友好等优势，为该病绿色防控提供新方向。
该研究针对禾谷镰刀菌中的五个致病关键基因蛋白激酶基因Gpmk1、锌指蛋白基因FgChy1、转录因子FgSR、DON合成基因TRI5和细胞末端标记蛋白基因FgTeaA，采用喷雾诱导基因沉默（SIGS）和宿主诱导基因沉默（HIGS）两种方法，验证了通过RNA干扰沉默这些基因以实现防控小麦赤霉病的可行性。研究结果表明，SIGS可以显著降低靶标基因的表达，并抑制禾谷镰刀菌在小麦叶片中的扩展。其中，喷施五种siRNA的组合表现出最强的抗性。此外，构建了同时干扰沉默这五个靶基因的RNAi植物表达载体，并获得了稳定表达的RNAi转基因小麦植株。进一步对转基因小麦进行分析表明，它们对赤霉病和茎基腐病都表现出较强的抗性，并降低了小麦中DON的积累，而且没有对小麦的生长和产量性状产生不利影响。
南京农业大学植物保护学院李刚教授和江苏省农科院粮作所小麦遗传育种团队何漪研究员为论文共同通讯作者，江苏省农科院与西南科技大学联合培养硕士研究生帅杰和涂强为共同第一作者。
该研究得到了国家重点研发计划、江苏省农业自主创新等项目的资助。
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Cite the article:
Jie Shuai, Qiang Tu, Yicong Zhang, Xiaobo Xia, Yuhua Wang, Shulin Cao, Yifan Dong, Xinli Zhou, Xu Zhang, Zhengguang Zhang, Yi He, Gang Li. 2026. Silence of five Fusarium graminearum genes in wheat host confers resistance to Fusarium head blight. Journal of Integrative Agriculture, 25(3): 1051-1063.
| 图文由作者团队提供
Journal of Integrative Agriculture（《农业科学学报（英文）》, JIA）由中华人民共和国农业农村部主管，中国农业科学院与中国农学会主办，中国农业科学院农业信息研究所承办。综合性英文学术期刊，月刊。创刊于2002年，现任主编为中国科学院院士陈化兰。JIA主要栏目有作物科学、园艺、植物保护、动物科学、动物医学、农业生态环境、食品科学、农业经济与管理等。刊稿类型有综述、研究论文、简报以及评述等。全部论文在Elsevier-ScienceDirect (SD) 平台OA出版。最新SCI影响因子4.4，位于SCI-JCR农业综合学科Q1区。中科院分区农林科学1区。2016年以来先后获得中国科协等部委 “提升计划”“登峰计划”“卓越计划”项目支持。
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