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美科学家克隆出一个马铃薯抗病基因
【字体: 大 中 小 】 时间:2003年07月15日 来源:
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[生物通讯]研究人员发现了一个能预防马铃薯晚疫病(late blight)的基因。马铃薯晚疫病是马铃薯生产中的主要病害之一,可危害叶片、茎和薯块,产生黑斑,造成减产。导入该基因的转基因马铃薯,可为农民节省数十亿美元的杀真菌剂费用。有关研究结果发表在最新一期的美国《国家科学院院刊》(PNAS)上。
晚疫病菌(Phytophthora infestans)是一种与真菌有关的植物病原体,曾引起19世纪40年代的爱尔兰马铃薯大饥荒。当时,爱尔兰的8百万居民中超过1百万活活饿死,150万被迫迁移。今天,还没有经济种植的马铃薯品种能完全抗这种病害,晚疫病仍是全世界最普遍的农业病害之一。
但50年前就已经知道墨西哥的一种野生马铃薯Solanum bulbocastanum能够抗晚疫病。但要培育出具有抗晚疫病性状的栽培马铃薯难度极大,康奈尔大学的Rebecca Nelson称。因为一般而言要培育出只有一种性状的马铃薯很难,这需要很长的时间,而且要恢复马铃薯其它符合市场需求的性状也很难。育种专家们的目标是培育出迫切需要的抗病栽培种,如麦当劳快餐厅使用的Russet Burbank品种。
这就是为什么威斯康辛大学麦迪逊分校的植物病理学家John Helgeson和植物遗传学家Jiming Jiang和他们的同事决定尝试遗传工程的方法。他们克隆出野生马铃薯中的抗病基因 RB,然后将抗病基因插入到易感马铃薯品种Katahdin中。研究小组在温室里用6个P. infestans 隔离株感染转基因马铃薯和正常马铃薯品种。在非转基因马铃薯中,黑斑扩散从下部叶子扩展到上部叶子和茎上,植株在一个月内死亡。而在转基因Katahdins中,症状的发展则要慢得多,黑斑局限于下部叶子上,植物可以存活下来。
康奈尔大学的William Fry认为携带这个抗病基因的转基因马铃薯十分激动人心。但他指出RB 基因抗晚疫病的有效性还有待于进行田间试验的检验。任何事都有可能发生,包括罕见的、未预料到的副作用如增加其它病原体易感性等,他说。Helgeson表示,转基因马铃薯的田间试验现正在明尼苏达和墨西哥进行。(生物通编译)