日前從中國農(nóng)業(yè)科學院油料作物研究所獲悉，該所研究團隊于國際學術(shù)期刊《自然·遺傳學》在線發(fā)表重大研究成果——在國際上首次揭示了油菜、白菜、甘藍等十字花科作物中存在由一種感病基因介導的根腫病隱性廣譜抗性及其作用機制，這為十字花科作物根腫病廣譜抗性改良和高效持久防控提供了關(guān)鍵基因、技術(shù)支撐和理論基礎(chǔ)。

中國農(nóng)科院油料所油料作物基因組學與抗病性改良創(chuàng)新團隊首席科學家劉立江介紹，根腫病是由原生動物病原根腫菌引起的十字花科作物共性、重大、毀滅性土傳病害，被稱為十字花科作物“癌癥”。發(fā)掘和利用抗根腫病基因資源進行抗病育種是控制十字花科作物根腫病最經(jīng)濟有效的措施。但由于根腫病抗源單一、抗病位點或基因抗譜狹窄、抗病育種周期長、抗病品種抗性喪失快，根腫病高效持久防控成為一個世界性難題。

通過多年攻關(guān)，科研人員在油菜、白菜、甘藍等十字花科作物中鑒定出協(xié)助根腫菌侵染的“真兇”——感病基因GSL5。該基因被根腫菌效應(yīng)蛋白劫持和利用，從而關(guān)閉抗病通路促進根腫菌侵染。通過基因編輯技術(shù)在多個作物中敲除該基因，植物可響應(yīng)根腫菌侵染而重啟被關(guān)閉的抗病通路，從而創(chuàng)制出對根腫菌不同生理小種具有廣譜高抗或免疫的油菜、白菜、甘藍等作物新種質(zhì)。田間試驗表明，敲除這一基因?qū)τ筒松L發(fā)育和油菜籽產(chǎn)量無影響。

據(jù)悉，該項成果是十字花科作物感病基因鑒定與利用方面的原創(chuàng)性重大成果，打破了目前油菜、白菜、甘藍等十字花科作物主要通過種間（內(nèi)）雜交進行根腫病抗病育種的傳統(tǒng)思路，開辟了以基因編輯技術(shù)為代表的十字花科作物根腫病抗性改良生物育種新途徑，實現(xiàn)了十字花科作物根腫病廣譜抗性改良和高效持久防控理論和技術(shù)的重大突破，為保障我國優(yōu)異基因和種源自主可控提供了有力科技支撐。