中科院新发现:麦类作物串联激酶抗病新机制亮相

本文围绕中国科学院遗传与发育生物学研究所植物免疫团队的研究成果展开,详细介绍了麦类作物串联激酶抵御病原菌入侵的全新免疫机制,包括串联激酶的相关问题、WTK3和WTN1的合作机制以及该成果的重要意义。

记者从中科院遗传与发育生物学研究所了解到一则令人振奋的消息。该所的植物免疫团队与合作者开展了深入研究,成功揭示出麦类作物串联激酶抵御病原菌入侵的全新免疫机制。这一重大发现,宛如在植物免疫领域的黑暗中点亮了一盏明灯,突破了以往人们对串联激酶作用机制的认知局限,填补了植物串联激酶免疫调控途径的空白。它为作物广谱多抗品种的精准设计奠定了坚实的理论和应用基础,为农业领域的发展带来了新的希望。这一重要成果于北京时间3月28日在国际学术期刊《科学》上发表。

串联激酶是近年来在小麦和大麦中崭露头角的一类新型抗病蛋白。它的独特之处在于由两个或多个激酶结构域串联而成。然而,就像一座神秘的宝藏等待人们去挖掘,关于串联激酶这类新型抗病蛋白,还有许多科学谜团尚未解开。例如,串联激酶的不同激酶结构域在作物抗病免疫反应中分别承担着怎样的角色呢?串联激酶又是通过何种免疫途径来激活作物的抗病反应的呢?这些问题都亟待科学家们去探索和解答。

中科院新发现:麦类作物串联激酶抗病新机制亮相

△小麦抗病基因WTK3的高产抗病新种质

据了解,蛋白质WTK3属于串联激酶的范畴。此前,科研人员在中国特有的小麦地方品种中偶然发现了它具有抵抗白粉病的神奇作用。然而,它究竟是如何发挥这种抗病作用的,一直是困扰科学家们的难题。中科院遗传与发育生物学研究所刘志勇研究员领导的植物免疫团队,运用植物免疫学、生化实验、电生理实验和进化分析等多种先进方法,展开了一场深入细致的研究。最终,他们有了重大发现:基因WTN1是串联激酶WTK3发挥抗病作用的重要帮手,二者携手合作,形成了一套独特的抗病新机制。在小麦的进化历程中,WTK3和WTN1基因逐渐形成了紧密的合作关系,它们就像一对默契的伙伴,共同帮助小麦抵御病原菌的入侵。更为惊喜的是,科研团队还发现WTK3不仅能够抵抗白粉病,对麦瘟病也具有抗性。这充分表明WTK3这种串联激酶具有广泛的抗性,为作物的抗病能力提升带来了新的可能。

这项意义非凡的研究成果,有望解决我国小麦主产区缺乏广谱抗白粉病基因资源的难题。同时,它也为防控麦瘟病提前建立了潜在的遗传屏障。可以说,这一成果为我国农业的可持续发展和产业升级提供了重要的理论和技术支持,在农业领域具有不可估量的价值。

本文介绍了中科院遗传与发育生物学研究所植物免疫团队揭示麦类作物串联激酶抵御病原菌入侵全新免疫机制的研究成果。阐述了串联激酶存在的科学问题、WTK3和WTN1的合作抗病机制,以及WTK3的广泛抗性,该成果对我国农业发展有重要意义。本文总结

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