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『呕吐毒素』山东农业大学孔令让团队找到小麦“癌症”克星( 二 )


Fhb7基因如此关键，它究竟从何而来？在追溯其进化历史时，研究人员一度迷惑。因为他们通过基因组序列比较分析，在整个植物界都没有发现Fhb7的同源基因。
“但我们在基因物理图谱中发现了Fhb7的基因序列，这说明该基因的确真实存在，并非是实验操作时被‘污染’而产生的。”论文并列第一作者、山东农业大学农学院副教授孙思龙告诉采访人员。随后，他们终于在偃麦草的共生菌——香柱内生真菌中发现了同源基因，同源性高达97%。
孙思龙分析，“该基因很可能是通过基因水平转移，从香柱内生真菌整合进了长穗偃麦草基因组，从而进化出抗镰刀菌属病原菌侵染的功能。”
这是科学家首次发现真核生物间核基因组DNA水平转移的功能性证据。
值得一提的是，在7个抗赤霉病主效基因中，Fhb1和Fhb7被公认为是抗赤霉病的高效基因，它们具有相当的抗性。据了解，河南农业大学国家小麦工程中心副研究员牛吉山等人在研究综述中提到，遗传背景对Fhb1的赤霉病抗性有一定影响。
孔令让团队进一步比较了在多个小麦背景中Fhb7对其他农艺性状的影响，结果表明，在对赤霉病表现出良好抗性的同时，其对包括千粒重、旗叶长度等性状没有显著负面影响。
这意味着，在未来育种中，Fhb7的选择性可能多于Fhb1。
多省已经广泛试验表现良好有望用于粮食深加工和饲料工业
在孔令让看来，研究成果不仅要对推动科学发展有意义，还要真正“用得上”“用得好”，受农民和市场欢迎。
利用远缘杂交结合分子标记辅助选择将携带Fhb7基因的长穗偃麦草染色体片段转移至栽培小麦，孔令让团队最终获得了抗赤霉病的种质材料。
『呕吐毒素』山东农业大学孔令让团队找到小麦“癌症”克星
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目前，已有30多家单位利用这些材料进行小麦抗赤霉病遗传改良，并在山东、河南、江苏、安徽等地进行广泛试验，结果表现良好。
“Fhb7基因真的是一个‘神奇基因’。”王宏伟说，近几年的大量田间试验发现，携带Fhb7基因的植株在抗小麦赤霉病的同时，对广泛侵染多种农作物的茎基腐病也表现出了明显抗性。这意味着，研究中所揭示的Fhb7基因编码一种谷胱甘肽S—转移酶技术或许可应用于包括小麦、玉米、水稻等粮食的深加工和饲料工业，去除食品中的相关毒素，且有望产业化。
“更大的意义在于为人类生命健康谋福祉，同时也是未来较长一段时间我们努力的方向。”孔令让说，中国工程院院士、“杂交水稻之父”袁隆平也对该研究作出书面评价。他表示，Fhb7基因的发现和抗病机制解析对水稻、玉米等作物育种同样具有重要意义。
作为禾谷类作物种质改良和创新的难得基因，其在育种领域的推广应用，将有力提升我国农作物种质资源创新水平，为产业提质增效、确保国家粮食安全提供重要保障。
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