近日，植保所作物线虫和细菌病害监测和防控创新团队应用寄主诱导基因沉默（HIGS）技术，研发出靶向大豆孢囊线虫几丁质合成酶基因（ SCN-CHS ）的转基因大豆遗传材料新种质，该种质材料对大豆孢囊线虫具有高度抗性，同时兼抗尖孢镰刀菌。相关研究成果在线发表在《植物生物技术杂志（Plant Biotechnology Journal）》上。
植物病原线虫和病原真菌都含有几丁质合成酶（Chitin synthase），而植物和脊椎动物没有几丁质合成酶，植物病原线虫特异性几丁质合成酶为设计新型杀线虫剂和杀菌剂以及培育新的抗性品种提供了一个新的靶标。该文从克隆到的大豆孢囊线虫几丁质合成酶基因（ SCN-CHS ）选取催化结构域的一段420bp序列构建了 SCN-CHS 的RNAi质粒，经农杆菌转化获得了3株纯合HIGS转 SCN-CHS 基因大豆新种质材料，T6代HIGS转基因株系（IPP48-7-5，IPP55-8-24和 IPP57-9-2）对大豆孢囊线虫4号生理小种具有高度抗性，显著抑制了线虫的发育，HIGS转基因植株能稳定靶标与沉默 SCN-CHS ，提高对大豆孢囊线虫的抗性。同时，HIGS转基因植株对尖孢镰刀菌（ Fusarium oxysporum ）引起大豆的镰刀菌枯萎病（Fusarium wilt disease）具有中度抗性。
靶标大豆孢囊线虫 SCN-CHS 的寄主诱导基因沉默 HIGS转基因植株不仅能稳定提高大豆对不同生理小种SCN的抗性，还能提高对镰刀菌的抗性。创制的 SCN-CHS HIGS转基因大豆为广谱抗性大豆遗传材料，可望培育成为新的大豆抗性品种，有效防治大豆孢囊线虫的危害，研发创新抗线虫新种质和培育新品种，将为大豆振兴计划提供重要的科技支持。
中国农业科学院植物保护研究所作物线虫和细菌病害创新团队孔令安副研究员和硕士生石雪（已毕业）为共同第一作者，中国农业科学院植物保护研究所为第一完成单位，团队成员孔令安副研究员，彭德良研究员和刘世名研究员为共同通讯作者。本研究获得了国家自然科学基金（31872924, 31972248），国家重点研发计划（2018YFD0201002），植物病虫害生物学国家重点实验室基金（SKLOF201613）的资助。
原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1111/pbi.13808
日期：2022-03-22
