植物病害嚴重影響農作物的產量和品質，提高抗病性對作物的高產穩產具有重要意義。植物抗病基因（R gene）賦予小種特異性抗性，而感病基因（S gene）是病原菌成功侵染寄主必需的關鍵因子。
水稻生產對我國糧食安全具有基石的作用，稻瘟病和白葉枯病分別是水稻最嚴重的真菌和細菌病害，嚴重威脅水稻的產量和品質。培育對稻瘟病和白葉枯病具有廣譜抗性的水稻品種是育種家的目標之一。通過遺傳雜交進行抗病基因聚合是提高作物抗病性的重要手段，近年來基因編輯技術的發展使敲除感病基因成為提高作物抗病性的一種新策略。
近日，《植物學報》（JIPB）在線發表了中國農業科學院植物保護研究所寧約瑟團隊的研究論文。該研究通過CRISPR/Cas9基因編輯技術組合敲除水稻的感病基因Pi21、Bsrd1和Xa5，從而提高水稻對稻瘟病和白葉枯病的廣譜抗病性。
寧約瑟團隊通過基因編輯技術對一系列感病基因進行了敲除，抗病表型分析發現敲除感病基因Pi21或Bsr-d1增強了對稻瘟病的抗性，敲除感病基因Xa5增強了對白葉枯病的抗性。為了創制廣譜抗病新材料，團隊進一步同時敲除了Pi21、Bsr-d1和Xa5三個感病基因，發現三敲除材料pbx顯著提高了水稻對稻瘟病和白葉枯病的廣譜抗性。與對照相比，pbx三敲除材料的株高和千粒重等農藝性狀無明顯變化。
該團隊近年來以稻瘟菌效應蛋白致病機制和水稻寄主抗病機制研究為切入點，解析水稻與稻瘟菌互作分子機制并取得重要進展，為創制新的病害防控策略奠定了重要基礎。該研究通過CRISPR-Cas9技術編輯水稻多個感病基因成功創制廣譜抗病材料，對水稻抗病分子育種和其它作物抗病性改良具有重要指導意義。
相關論文信息：https://doi.org/10.1111/jipb.13145
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