近日，中國農業科學院植物保護研究所作物有害生物功能基因組研究創新團隊在國內首次開發了對二硝基苯胺類農藥有抗性的水稻新種質。該研究為其他水稻品種及農作物抗除草劑性狀的開發，以及這些農作物其他重要基因的挖掘和應用打開了大門。相關研究成果在線發表在《植物生物技術(Plant Biotechnology Journal)》上。
據周煥斌研究員介紹，水稻生產中，禾本科雜草的防除是一個難點，尤其是擬態性禾本科雜草如稗、千金子、雜草稻等防控難度較大，嚴重影響水稻產量和品質。采用二硝基苯胺類除草劑二甲戊靈防除禾本科雜草雖然防效理想，但易造成水稻藥害。新興的植物單堿基編輯技術為解決雜草防治的農作物的安全性難題提供了全新的育種思路和途徑。
研究人員利用腺嘌呤堿基編輯器rBE14工具，對水稻α-微管蛋白基因進行了編輯，獲得了第268位氨基酸殘基Met突變為Thr的定點突變體。并且該突變體在高劑量的載藥培養基上能夠正常發育并產生可育后代，而同等和較低劑量的載藥培養基上野生型水稻則不能存活，這表明該突變體能夠產生氟樂靈和二甲戊靈抗性。研究還發現該突變可在后代中穩定遺傳且不會對水稻產量和品質等其它農藝性狀造成影響。進一步分析發現α-微管蛋白基因的Met268位點在自然界的4000多份水稻種質中高度保守，并存在于玉米、小麥和高粱等其他農作物中，因此可應用于其他水稻品種和農作物中，以創造抗二硝基苯胺類農藥的新種質。
該研究得到中國農科院科技創新工程、國家自然科學基金等項目資助。（通訊員 歐陽燦彬）
原文鏈接：https://doi.org/10.1111/pbi.13430
