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近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護研究所作物病毒病害監(jiān)測與防控創(chuàng)新團隊在《先進科學(xué)》（Advanced Science）在線發(fā)表研究論文。該研究構(gòu)建了第一個真菌病毒誘導(dǎo)的基因沉默系統(tǒng)，通過靶向赤霉菌致病或毒素合成相關(guān)基因獲得弱毒菌株，可以高效防控小麥赤霉病。

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FgGMTV1誘導(dǎo)的基因沉默載體對小麥赤霉病的防控模型。中國農(nóng)科院供圖

赤霉病是主要由禾谷鐮孢菌復(fù)合種引起的世界性小麥病害，近年來已成為威脅我國小麥安全生產(chǎn)的最重要病害之一。該病大流行不僅造成小麥大面積減產(chǎn)，受赤霉病菌感染的籽粒還會積累真菌毒素，嚴重威脅食品安全和人體健康。化學(xué)防治仍是當前赤霉病防控的重要措施，但過分依賴化學(xué)防治導(dǎo)致病菌對殺菌劑產(chǎn)生了抗藥性。此外，由于缺乏高抗赤霉病的小麥品種，當前小麥赤霉病在我國仍將保持高位發(fā)生態(tài)勢。隨著目前農(nóng)藥減量增效工作的不斷推進，新的小麥赤霉病防治方法的發(fā)掘與探索顯得尤其重要。

禾谷鐮孢菌三組分類雙生病毒FgGMTV1是該團隊發(fā)現(xiàn)的第一個真菌多組分DNA病毒，也是目前類雙生病毒科唯一的多組分病毒。

該研究成功構(gòu)建FgGMTV1誘導(dǎo)的基因沉默載體。通過定向設(shè)計寄主真菌的靶點基因，靶向沉默禾谷鐮孢菌致病或毒素合成的相關(guān)基因，獲得弱毒菌株。進一步研究證實，預(yù)噴施弱毒菌株后，真菌病毒可以從弱毒菌株高效傳播到強毒菌株中，有效降低強毒菌株在小麥穗的擴展和毒素積累水平，對小麥赤霉病的防效達76%以上。而且，田間真菌病毒可以從弱毒菌株高效傳播到強毒菌株中，靶向沉默強毒菌株的關(guān)鍵基因，從而有效防控小麥赤霉病。

該成果為真菌病害的防控提供了一種新策略、新技術(shù)和新資源。

中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護研究所研究員郭立華為論文通訊作者，博士生張理航和王雙超副研究員為該論文的共同第一作者。該研究得到國家自然科學(xué)基金和國家重點研發(fā)計劃的資助。

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