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JGG | 周俭民团队与陈学伟团队合作综述植物免疫在作物抗病性中的研究与应用

花匠小妙招
2024-10-08 05:52

植物在土壤中固着生长，不具备动物自由移动的能力，且缺乏动物体内可移动的防卫细胞或体细胞适应性免疫系统。为应对环境中病原微生物，植物进化出独特的先天免疫系统。实践表明，利用植物“免疫力”来应对病害威胁，是保障粮食安全生产最为经济有效且环保安全的手段。通常，要利用植物“免疫力”，需要先分离、克隆免疫调控的关键基因，再利用杂交等手段将目标基因导入受体亲本，以达到改良亲本抗病性的目的，从而实现抗病育种改良。然而，关键基因的分离、克隆及导入受体亲本的过程往往费时费力。近年来，组学分析技术、基因编辑技术等前沿高效技术的发展，有力推动了植物免疫调控基因的发掘、改造及抗病育种的进程，为加快农业生产绿色健康发展、促进生态文明建设、助推“双碳”目标实现，提供了重要的科技保障和历史机遇。

2022年6月18日， Journal of Genetics and Genomics在线发表中国科学院遗传与发育生物学研究所 周俭民研究员团队与四川农业大学 陈学伟教授团队合作题为“ From plant immunity tocrop disease resistance”的综述论文。该综述 总结了植物免疫在作物抗病性研究与应用中的最新进展和发展趋势，提出了未来农作物抗病改良的方向。

https://doi.org/10.1016/j.jgg.2022.06.003

该综述从三个方面介绍了相关研究进展，包括：

植物免疫的分子基础。植物通过细胞膜表面的模式识别受体和胞内NOD样受体(NOD-like Receptor, NLR)等感知病原菌入侵信号，并通过复杂的信号转导网络激发免疫反应。

植物免疫途径中代表性基因调控持久抗病性的原理。这些基因与病原菌识别和免疫信号转导等过程相关。

发掘和改造抗病新基因的关键策略。这些策略包括抗病种质资源的大规模收集和创制、抗病基因的快速发掘、感病基因的编辑改造、病原菌诱导型表达原件的利用和抗病受体蛋白的改造等。

利用基因工程手段改造和利用植物抗病性的主要策略

中科院遗传发育所博士后赵艳与四川农业大学 朱孝波副教授为该论文共同第一作者， 周俭民研究员与 陈学伟教授为该论文共同通讯作者。相关工作得到科技部、国家自然科学基金委、海南人才团队和植物基因组学国家重点实验室等经费支持。

引用本文：YanZhao, Xiaobo Zhu, Xuewei Chen and Jian-Min Zhou. (2022). From plant immunity tocrop disease resistance. Journal of Genetics and Genomics.

DOI: 10.1016/j.jgg.2022.06.003.

来源：JGG遗传学报

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