一个国际研究团队发现,将野生植物的某个单一基因转移至易感病的农作物,能显著增强作物对细菌性病害的抵抗力。研究人员表示,这种跨物种的基因转移方法可为植物提供更广泛的保护,帮助它们更好地抵御病虫害。
英国圣斯伯利实验室的西里尔·基普斐领导的团队在《自然—生物技术》(Nature Biotechnology)杂志上发表论文指出,植物抗病性研究通常聚焦于物种内的单个基因,期望依靠单个基因抵抗多种病原菌。然而,在田间条件下,一旦病原体找到克服该基因的方法,抗病性往往会迅速失效。因此,基普斐团队将研究重点放在一种被称为模式识别受体(PRR)的免疫受体基因上。科学家早在15年前就发现了这些受体,并知道它们能够识别多种细菌共有的蛋白质分子,但由于该基因不存在于土豆、西红柿等作物中,科学家一直无法确定这种防御机制是否适用于所有植物。为此,研究人员将一种野生甘蓝类植物的模式识别受体基因导入西红柿和其他植物中,结果发现,这种方法“大幅提高”了植物对多种细菌(包括青枯病)的抵抗力。
基普斐表示,抗病性的增强源于抗性基因来自不同植物,病原体难以适应。通过基因工程方法,科学家能够在不同植物之间“传递”这种抗病性,而传统的育种方法无法实现这一点。
细菌每年造成大量农作物损失,农民通常依赖化学肥料和农药进行防治,这不仅成本高昂,还可能破坏土壤生态多样性。如果这项研究成果得到广泛推广,将有助于减少农作物病害,同时避免因使用杀虫剂而造成的环境、健康和经济损失。