开发可抵抗非洲细菌性病害爆发的水稻品种

由杜塞尔多夫海因里希海涅大学 (HHU) 的 Wolf B. Frommer 教授领导的“健康作物”国际研究联盟正在开发抗病水稻品种。在科学杂志 eLife 中，作者现在报告了最近在坦桑尼亚发现的细菌爆发，并描述了他们如何改造非洲水稻品种以使其对病原体具有抗性。

由米黄单胞菌(Xanthomonas oryzae pathovar oryzae，简称 Xoo)引起的水稻细菌性枯萎病每年都会给稻农造成毁灭性的作物损失。它首先威胁到亚洲和非洲小农的生计，并导致受影响地区出现营养不良和饥荒。

尽管迄今为止，白叶枯病并未被认为是坦桑尼亚水稻生产的主要威胁，但 2019 年，在坦桑尼亚东部莫罗戈罗地区发现了部分田地受到白叶枯病严重损害的情况。随后的调查进一步表明，目前病原体已蔓延至坦桑尼亚多个地区。鉴于传播速度之快，这种疾病也有可能传播到邻国。为了确定该菌株使用的武器库，对病原体的基因组进行了测序。序列分析表明，这些细菌与非洲本地种群不同，但与亚洲菌株高度相似。与亚洲菌株类似，但与非洲菌株不同，它们有一种阻断常见水稻抗性基因的工具，称为 iTAL，他们拥有一套特殊的植物储藏室钥匙。将这些细菌产生的调节“关键”蛋白注射到水稻细胞中，会启动一种名为 SWEET11a 的糖转运蛋白的产生，从而导致细菌附近释放糖，这些糖可以提供营养，并且是生长所需的。细菌的繁殖和毒力。

法国国家可持续发展研究所 (IRD) 参与该研究的小组负责人 Boris Szurek 博士表示：“直到 2019 年，非洲从未发现来自亚洲的菌株。同样，在亚洲也没有发现非洲菌株，这表明最近从亚洲引入非洲，目前正在导致坦桑尼亚各地的产量损失。”

HHU 分子生理学研究所的 Wolf B. Frommer 教授、国际研究联盟“健康作物”负责人解释说：“为了保护非洲水稻生产免受病原菌的威胁，我们使用了新的育种技术交换流行的东非精英品种“Komboka”的锁，这样病原体的钥匙就无法再打开食品储藏室，从而不会引起疾病。编辑后的品系显示出对所有已知的亚洲和非洲 Xoo 菌株的广谱耐药性，包括最近在坦桑尼亚发现的菌株。”

哥伦比亚密苏里大学的合著者杨冰教授博士补充道：“我们打算帮助非洲科学家利用这些发现，并利用新的育种方法来开发适合当地的抗病水稻品种。这些知识还可用于为那些尚未制定新育种技术法规的国家提供对快速传播菌株具有抗性的品种的常规育种信息。”

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