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水稻“老病新发” 科学技术成功克隆“治病关键”

来源: 未知 /  作者: 未知  时间:2021-01-18 16:40
  白叶枯病是一种真细菌引起的植物病状,是我国水稻生产中的“三大危害”之一(剩下两种为稻瘟病及纹枯病)。根据相关资料记载,水稻患白叶枯病之后,叶片及叶鞘上会出现半透明黄色小斑,并且随着时间的推移、病状会逐渐加重,病斑会逐渐加剧并在叶片上形成长条状的苍白色、黄褐色病斑,最终导致叶片大面积的枯死、植株倒伏、稻穗不实。而从结果上来看,直接影响就是造成水稻减产,一般白叶枯病的发生可造成20~30%的减产,发病严重时可以叨叨减产50~60%,更严重的甚至可能绝产绝收。
 
  事实上,白叶枯病曾在上世纪80年代之前给我国的农业生产造成过严重的打击,而随着生物学的发展以及转基因技术的逐渐成熟,通过在水稻中引入Xa4、Xa21、Xa23等抗性基因,白叶枯病曾一度得到过控制,但是这种控制只是暂时的。受到近年来环境以及气候的变化,白叶枯病菌不断变异,从而使得白叶枯病发生了“进化”,水稻的抗病性也开始出现了衰退的情况。
 
  当然白叶枯病的死灰复燃并非无法解决,而问题的关键在于一个基因的复制——持久抗病基因Xa7。
 
  Xa7是一种白叶枯病菌抗性持久的明星基因,但是由于其基因序列的特殊性,长久以来一直没有很好的办法去复制它。不过就在近日,我国的科学家成功的克隆了Xa7,为未来水稻长期防控白叶枯病打下了坚实的基础。而在这项技术收获突破的背后,自然是我国科研学者付出的心血,但是除此之外,我们也不能忘了科学技术进步已经科研设备推陈出新为该项目提供的重要硬件条件。
 
  而这又涉及到一项技术的发展——基因组学。基因组学属于生命科学中重要的一个分支,其目的是探究生物的遗传密码,从而从根本上解决一些生命科学上的难题。而水稻作为全球超半数人赖以生存的口粮,自然也成为了这个学科中重要的研究对象之一。事实上不只是白叶枯病的防治,长久以来涉及到水稻的基因研究其实非常多,目的包括让它更高产、更美味、更安全。
 
  想要做到这些,就需要对水稻原有的12条染色体有充足的了解,这又涉及到了一项技术——基因测序。基因测序其实是基因组学中重要得一个环节,而在过去的发展历程上,基因测序仪也经历了多次的革新,如今用于基因测序的仪器已经是生命科学研究中重要的工具之一了。
 
  事实上,通过基因层面优化水稻的过程目前仍在继续,抗病基因的成功复制,只是用科学技术优化水稻育种道路上的一小步,但是可以确信的是,随着技术的逐渐成熟,在未来,我们所能吃到的更好吃更安全的大米。