寻找抗病基因是保护全球作物的关键

玉米，大米，小麦，马铃薯，大豆：这些是所谓的主要作物，提供了大部分的卡路里。但随着全球农业变得更加同质化，疾病消灭整个作物的风险变得更大。

这就是为什么澳大利亚，英国和美国科学家开发出一种识别和克隆这些植物的野生表亲中抗病基因的新方法，为科学家提供了一种更快，更便宜的方法来解决潜在的破坏性感染。

“我们已经找到了一种扫描作物野生亲缘基因组的方法，并挑选出我们需要的抗性基因，我们可以在创纪录的时间内完成它，”英国John Innes中心的Brand Wulff说道，该研究的主要作者。

“这曾经过了10年或15年的过程，就像在大海捞针一样。”

作为概念证明，研究人员使用一个名为AgRenSeq的系统(代表“与R基因富集测序相关的遗传学”)来鉴定和克隆对茎锈病病原体具有抗性的野生小麦品系中的四个基因。这项工作仅用了几个月。

我们已经完善了这种方法，因此我们可以在几个月内克隆这些基因，只需数千美元而不是数百万美元，”Wulff说。

这项工作出现在Nature Biotechnology的一封信中。

茎锈病是一种特别具有破坏性的疾病，它会袭击小麦，导致植物停止生产谷物。专家说，它一直负责数千年的饥荒。

最近，在20世纪50年代，茎锈病爆发破坏了美国作物的40%。然后，2007年，非洲和中东部分地区发生黑茎锈病爆发，引发了饥荒问题。

此外，AgRenSeq系统背后的科学家指出，现代农业品种的主要谷物，包括小麦，由于繁殖不太多样化，对疾病的抵抗力较弱。

根据遗传特征通常与遗传密码的子序列(称为k-mers)相关的研究结果，研究小组确定了与抗病相关的序列。

他们设计了“序列捕获诱饵库”，以便他们可以扫描这些k-mers。当他们在野生物种中找到抗性代码时，他们可以复制它并用它来强化驯化作物。这个过程可以针对不同的物种和疾病进行复制。

“野生小麦的工作被用作概念的证明，为保护许多具有野生亲缘作物的作物提供了方法，包括大豆，豌豆，棉花，玉米，马铃薯，小麦，大麦，大米，香蕉和可可，“作者写道。

他们写道，希望这项技术能够帮助保护世界粮食供应免受疾病侵害。

“如果我们有流行病，我们可以去我们的图书馆并在我们的多样性小组中接种该病原体并挑选抗性基因。利用速度克隆和速度育种，我们可以在几年内将抗性基因传递给精英品种，就像从灰烬中升起的凤凰，“Wulff说。