敲除SbSLT1和SbSLT2基因的高粱品种对独脚金的抗性显著增强。（中国科学院遗传与发育生物学研究所供图）
据介绍，寄生植物通过特殊的结构（如吸器）侵入寄主植物的组织，从中吸取营养物质。其中，独脚金属寄生植物主要寄生于高粱、玉米、谷子等单子叶作物，对作物生长造成严重危害。培育抗独脚金寄生的作物品种对于确保粮食产量具有重要意义。
“独脚金的寄生过程极为隐蔽且难以防治，独脚金种子在土壤中可以休眠超过20年，一旦感知到寄主植物释放的独脚金内酯，便会迅速萌发并侵入寄主植物的根部，建立寄生关系。”中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员谢旗说。
此项研究中，科研团队基于原创的基因挖掘技术，结合大数据分析等技术，首次鉴定出高粱中两个关键的独脚金内酯外排转运基因，命名为SbSLT1和SbSLT2。研究发现，敲除这两个基因后，高粱向外释放独脚金内酯的过程受到抑制，导致独脚金无法正常萌发，从而显著提高了高粱的抗寄生能力。
田间实验结果表明，敲除SbSLT1和SbSLT2基因的高粱品种，独脚金寄生率降低了67%至94%，高粱产量损失减少49%至52%。
“这一发现为作物抗独脚金寄生育种提供了新的思路和工具。进一步研究表明，这一思路在培育玉米等作物的抗寄生植物品种中也具有应用前景。”谢旗说，团队未来将进一步验证相关基因在其他重要作物中的作用，并推动相关育种技术的推广应用。
此项研究由来自中国科学院遗传与发育生物学研究所、中国农业大学等多家单位的科研人员合作完成，相关成果已在国际学术期刊《细胞》在线发表。
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