棉花抗黄萎病研究取得了重大突破

发布日期:2018-01-18 11:14

在棉花重要益虫――棉铃虫获得掌握明天,黄萎病已成为影响棉花产量和品德的最重要妨碍身分。从海岛棉平分离克隆抗黄萎病基因,然后转到海洋棉,培养抗病丰收种类,是处理棉花抗黄萎病的有用门路。

黄萎病是棉花的最主要病害之一,有棉花的“癌症”之称,1935年传入中国。自上世纪80年月末繁茂病获得掌握后,黄萎病上升为棉花第一年夜病害,1993年天下年夜面积产生,今后一连多年严重产生,现在病发面积到达天下棉田面积的一半以上。黄萎病属于土传、维管制病害,化学防治难以见效,培养抗病种类是防治该病的重要要领,但现在还没有高抗黄萎病棉花种类。黄萎病抗性判定证实,在三年夜种植棉种(海洋棉、亚洲棉及海岛棉)中,唯一海岛棉高抗黄萎病,海岛棉中应具有抗黄萎病基因,但使用通俗杂交育种手腕难以取得高抗黄萎病又高产的种类。

中国农业年夜学植病系齐俊生博士课题组,经由10年艰辛起劲,从海岛棉平分离取得了具有自立常识产权的抗黄萎病基因At7,经由过程转基因研讨,培养出了高抗黄萎病的株系。使用棉花黄萎病菌强致病力落叶型V991菌系的毒素引诱高抗黄萎病海岛棉,然后用克制性消减杂交(SuppressionSubtractiveHybridization,SSH)要领,取得了10个差别片断,划分定名为At1和At10,个中的At7取得了全长cDNA。

对取得的全长cDNA,起首原核表达,效果AT7卵白对黄萎菌具有较强的克制感化;然后划分转化了烟草、拟南芥和棉花。转基因烟草叶片对黄萎菌毒素具有很强的抗致萎才能,毒素处置惩罚后只是泛起较小的坏逝世斑,而对比的整片叶片叶肉细胞遭到不规矩地破损。由转基因拟南芥的表型剖析可知,At7在转基因的子女中切合单基因显性遗传纪律。

对转At7基因取得的海洋棉种子,在黄萎菌增强接种(接种量约为正常值的30倍以上,到达每克土含有30个胞子)前提下只挑选出11株表型无病植株。经份子检测,个中9株为转基因植株。用黄萎菌毒素(测定毒素卵白含量为2.2μg/mL)浸泡检测转基因植株叶片,这些叶片对黄萎菌毒素具有极强的耐受理力,抗萎蔫时光与对比相差5倍以上。

2005年9月11日,经教导部组织的海内植物病理、份子生物学及遗传育种界的9名专家判定以为:该项研讨获得了冲破性希望,研讨结果到达国际抢先程度。

2005年夏季,将9株转基因抗黄萎病植株子女在海南滋生加代、分单株收成获得了转基因第3代种子。2006年将转基因第3代单株,在超强接种病圃(100×107)育苗后带病土移栽至田间,栽种株行。据病发岑岭期观察,感病对比(CK)病发率到达99.10%,病指81.98,高抗株系与对比(CK)比拟,差别达11倍之多:转基因株行中有16个株行到达抗黄萎病程度,病发率变更在22.58%-55.81%之间,病指在7.26-19.08之间,个中1个株系到达高抗程度,病株率22.58%,病指7.26;同时抗及高抗黄萎病的株行体现出结铃性好、铃年夜等丰收特征。2006年8月26日,国度农业部、中国棉花研讨所等机构的威望专家对项目标实行举行了考核,以为该项研讨在霸占棉花“癌症”方面获得了严重冲破。现在,这项手艺曾经取得了具有自立常识产权的专利。