抗白叶枯病和细菌性条斑病水稻新种质创制成功

科技日报记者 马爱平 通讯员 郭建英

4日，记者从中国农业科学院获悉，该院植物保护研究所作物病原生物功能基因组研究创新团队与作物科学研究所等国内科研单位合作，采用基因编辑等方法，快速创制出对白叶枯病和细菌性条斑病具有广谱抗性的水稻新种质，为水稻抗病生物育种提供了新策略。相关研究成果发表在国际期刊《植物生物技术》（《Plant Biotechnology Journal》）上。

“白叶枯病和细菌性条斑病是全球水稻生产中分布最广、危害最严重的两种细菌病害，优质稻品种南粳46对这两种病害具有中等抗性。”据论文通讯作者、中国农业科学院植物保护研究所周焕斌研究员介绍，为了快速提升南粳46的抗性，研究人员采用靶向设计和基因敲入技术，将人工设计外源DNA片段精准插入南粳46的xa23基因启动子区，成功创制纯合插入突变体N46（Xa23R）株系。在正常环境中，该株系植株正常生长发育；一旦受到白叶枯病和细菌性条斑病侵染，该株系携带的Xa23基因就被激活表达。

图为编辑水稻抗病基因Xa23启动子赋予水稻对水稻白叶枯病和细菌性条斑病广谱抗性。中国农业科学院植物保护研究所供图

抗性测试表明，新种质对中国、日本、菲律宾的20个白叶枯标准菌株和中国水稻种植区新分离的30个流行菌株均表现出高抗；对细菌性条斑病标准菌株和中国水稻种植区新分离的28个菌株也表现出高抗，具有稳定、持久、复合、广谱抗性等特点。