敲除这两个基因 作物将更好抵御寄生植物

记者13日从中国科学院遗传与发育生物学研究所获悉，我国科研团队首次从高粱中发现两个独脚金内酯（SL）外排转运基因，敲除这两个基因后，高粱对寄生植物独脚金的抗性显著提高。这一发现为培育抗寄生植物的农作物品种提供了重要理论依据和基因资源。

敲除SbSLT1和SbSLT2基因的高粱品种对独脚金的抗性显著增强。（中国科学院遗传与发育生物学研究所供图）

据介绍，寄生植物通过特殊的结构（如吸器）侵入寄主植物的组织，从中吸取营养物质。其中，独脚金属寄生植物主要寄生于高粱、玉米、谷子等单子叶作物，对作物生长造成严重危害。培育抗独脚金寄生的作物品种对于确保粮食产量具有重要意义。

“独脚金的寄生过程极为隐蔽且难以防治，独脚金种子在土壤中可以休眠超过20年，一旦感知到寄主植物释放的独脚金内酯，便会迅速萌发并侵入寄主植物的根部，建立寄生关系。”中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员谢旗说。

此项研究中，科研团队基于原创的基因挖掘技术，结合大数据分析等技术，首次鉴定出高粱中两个关键的独脚金内酯外排转运基因，命名为SbSLT1和SbSLT2。研究发现，敲除这两个基因后，高粱向外释放独脚金内酯的过程受到抑制，导致独脚金无法正常萌发，从而显著提高了高粱的抗寄生能力。

田间实验结果表明，敲除SbSLT1和SbSLT2基因的高粱品种，独脚金寄生率降低了67%至94%，高粱产量损失减少49%至52%。

“这一发现为作物抗独脚金寄生育种提供了新的思路和工具。进一步研究表明，这一思路在培育玉米等作物的抗寄生植物品种中也具有应用前景。”谢旗说，团队未来将进一步验证相关基因在其他重要作物中的作用，并推动相关育种技术的推广应用。

此项研究由来自中国科学院遗传与发育生物学研究所、中国农业大学等多家单位的科研人员合作完成，相关成果已在国际学术期刊《细胞》在线发表。