記者7月24日從華中農業大學獲悉，該校科研團隊通過基因編輯技術獲得了對兩種真菌病害具有高抗性的作物。相關研究近期線上發表于《植物生物技術》上。

在農田環境中，作物往往需同時應對多種病原菌的侵染，創制能夠抵禦多種病原體的品種將顯著提高作物的生産效益和生態效益。該研究利用CRISPR/Cas9技術對油菜中核盤菌效應蛋白的靶標基因BnQCR8進行編輯，獲得了對菌核病和灰霉病抗性均顯著增強的油菜植株。核盤菌和灰葡萄孢是典型的死體營養型病原真菌，可分別侵染700多種和3000多種植物，包括十字花科、茄科、菊科和豆科等科的重要經濟作物，引起菌核病和灰霉病，造成巨大的經濟損失。但以往缺乏高抗菌核病和灰霉病的品種，更沒有同時抗兩種病害的品種可供利用。

QCR8是呼吸鏈上細胞色素b-c1複合物的一個保守亞基，研究發現QCR8是核盤菌效應蛋白SsSSVP1及其灰葡萄孢同源蛋白BcSSVP1在植物中的靶標蛋白。在油菜中存在8個同源拷貝的QCR8，利用CRISPR/Cas9技術將油菜中8個同源拷貝的QCR8進行編輯，可分別獲得不同基因型的BnQCR8突變體。核盤菌和灰葡萄孢在BnQCR8突變體（WCR1、WCR2、WCR3、WCR4和WCR5）上形成的病斑面積均顯著小于野生型的病斑面積。此外，被編輯的BnQCR8基因拷貝數越多，突變體的抗病能力越強，即突變體株係對核盤菌和灰葡萄孢的抗性與突變體中BnQCR8基因被編輯的數量呈正相關，表明編輯BnQCR8基因顯著提高了油菜對菌核病和灰霉病的抗性。編輯BnQCR8基因後，對油菜的角果、種子數量、單株産量、千粒重及種子含油量等沒有顯著性差異影響，表明編輯BnQCR8基因在抗病分子育種中具有重要的實踐應用價值。

該研究以病原菌致病基因為出發點，篩選作物中靶標基因，通過基因編輯培育抗病新品種，為提高作物廣譜抗病能力提供了新的研究思路。由於QCR8基因廣泛存在於作物之中，編輯其他作物的該基因也極有可能獲得抗病材料，因此該研究為創制高抗菌核病和灰霉病的作物品種提供了重要的基因資源。（記者劉志偉 通訊員蔣朝常）