小麦抵抗病毒的古老根源被发现

已发现小麦中负责抵抗毁灭性病毒的基因的DNA序列，这为管理更具抗性的作物和维持健康的食物供应提供了重要线索。

美洲、亚洲、欧洲和非洲的小麦作物经常受到小麦黄花叶病毒的侵害，因此对能够抵抗这种病毒的小麦品种或栽培品种的需求量很大。

今天发表在《美国国家科学院院刊》上的这项研究发现，抗性基因起源于一种古老的地中海野生植物，与小麦有近缘关系。

研究首席研究员墨尔本大学MohammadPourkheirandish博士说，“这一发现可能有助于开发更具抗性的小麦品种，提高作物产量，并减少有害杀菌剂的使用。它还强调了保护生物多样性以保护粮食供应的必要性”

WYMV最多可使粮食减产80%，造成重大经济损失。该病毒由寄居在小麦植物根部、使小麦叶片变色并阻碍植物生长的土壤真菌宿主和传播。

含有WYMV的微小真菌孢子可以在土壤中存活长达十年。虽然杀菌剂可以杀死孢子并阻止传播，但杀菌剂处理既不具有成本效益，也不具有生态可持续性。

“可行的替代方案是选择性地培育或对小麦进行基因工程以抵抗WYMV，”Pourkheirandish博士说。

“在这项研究之前，我们知道一种叫做Ym2的显性基因可以将WYMV对小麦植物的影响降低70%以上，但我们不了解该基因是如何实现这一目标的。”

研究小组使用一种称为定位克隆的技术定位面包小麦染色体上的Ym2基因，并发现其DNA序列编码一种称为NBS-LRR的蛋白质。这些蛋白质是检测病原体并触发植物免疫反应的“守护者”。

“现在我们知道了该基因的DNA序列，即使没有病毒接种步骤，我们也可以通过简单地分析一小片叶子的DNA来选择携带Ym2的育种品系，”Pourkheirandish博士说。

“这也将使在小麦野生近缘种中发现Ym2变体变得更容易，这可能为进一步改良作物提供更好的抗病性。”

现代小麦的DNA是嵌合的，这意味着它的遗传物质来自几种祖先植物，通过自然杂交或杂交，然后由人类进行选择性育种。

通过比较相关物种的DNA序列，研究人员发现，现代面包小麦中的Ym2源自一种名为Aegilopssharonensis的古老野生植物，原产于东地中海国家。一种类似的基因出现在拟溶山羊草(Aegilopsspeltoides)中，它是面包小麦的另一个野生祖先。

Pourkheirandish博士说：“这些野生物种会在某个时候与栽培小麦杂交，并传递现在对商业至关重要的遗传抗性。”

“祖先的野生植物是抗病性等有用特性的丰富来源，植物育种者和遗传学家可以利用这些特性来保护现代作物并维持健康的食物供应——包括面包、意大利面、面条、蒸粗麦粉、糕点、蛋糕和其他小麦我们许多人依赖和享受的产品。”

更多信息：Mishina、Kohei等人，WheatYm2起源于Aegilopssharonensis并赋予根

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