點讚中國：治癒小麥「癌症」 實現種源自主
三代農學家接力攻關 西北農大找到條銹病感染真兇
條銹病被稱為小麥「癌症」，不僅會造成小麥嚴重減產，更嚴重威脅着糧食安全。國際頂級期刊Cell（《細胞》）14日在線刊發西北農林科技大學植物免疫團隊最新研究成果，該團隊歷經18年艱辛攻關，終於發現了小麥中協助條銹菌感染的「真兇」——感病基因，並利用基因編輯技術，通過敲除感病基因的方法，使得小麥不再易遭受條銹菌的侵染，也就此開闢了抗病小麥育種的新思路和新途徑。香港文匯報記者了解到，這一技術重大突破的背後，是學校三代農業科研團隊持續接力攻關的故事。
◆香港文匯報記者 李陽波 西安報道
小麥是世界種植最廣泛的禾穀類作物之一，為全球超過25億人口提供主食，是最重要的糧食作物。然而，眾多的病蟲害經常會造成小麥產量重大損失。特別是小麥條銹病，是一種氣傳性的真菌病害，具有易傳播流行特性，是小麥頭號重大生物災害，在全世界小麥種植區均有發生。中國一直是小麥條銹病發病最重的區域之一，新中國成立以來先後發生過8次大流行，防治後仍累計損失小麥產量138億公斤，條銹病也被農業農村部列為一類農作物病害。
病菌變異快過品種培育
一直以來，應用抗病品種是防控條銹病最為安全經濟的有效措施，但隨着病菌的升級換代，病害防控亦越來越被動，能夠用來「打怪」的抗病基因數量在減少，因為小麥品種在生產上大規模推廣3至5年後，病菌變異產生的新毒性菌系，常常破防品種的抗性，導致病害頻繁流行成災。傳統培育一個抗病品種，至少要花費10年左右的時間，品種抗性喪失年限明顯快於品種培育年限，因而，用來有效應對小麥條銹病的品種越來越少，抗病資源也日益匱乏。
精準敲除小麥感病基因
據介紹，小麥條銹病因條銹菌而發病傳播，條銹菌作為一種活體營養寄生的真菌，必須依賴活體小麥才能生存。2004年，西北農林科技大學植物免疫團隊成員王曉傑攻讀博士期間，在一次做條銹菌侵染小麥後的基因表達實驗中，他發現了一個在小麥中從未見過的基因片段，礙於當年自身的研究水平和硬件設施的限制，博士期間的王曉傑始終沒揭開這段基因的神秘面紗，但這段基因背後究竟有什麼故事，卻始終縈繞在他的心中。直到11年後，2015年已經成為西北農林科技大學博士生導師的王曉傑，帶領着學生們對這段基因再次發起攻關。
由師生共同組成的西北農林科技大學植物免疫團隊，聚焦小麥條銹菌活體營養寄生特性，挖掘出全世界首個被病菌毒性蛋白利用的小麥感病基因，揭示條銹菌操縱小麥感病基因幫助病菌侵染致病的分子機制，並利用基因編輯技術精準敲除感病基因，破壞毒性蛋白和感病基因的識別和互作，實現小麥對條銹病的廣譜抗性。在大田試驗中，小麥編輯品系在保持作物主要性狀品質的前提下，展現出高抗條銹病的特點，具有很好的應用潛力。
闢小麥生物育種新途徑
「小麥感病基因的發現及機理研究兼具理論性突破和生產應用價值，是實現種源自主可控，提升種業原始自主創新能力的跨越性突破，具有重大意義」。據悉，西北農林科技大學團隊這一最新研究成果，一方面在中國植物與病原菌互作領域實現重大突破，標誌着中國在該領域邁出了一大步，處於世界領先水平。另一方面，亦打破了目前小麥主要利用抗病基因育種的傳統思路，豐富抗病育種可利用的基因類型，開闢小麥生物育種新途徑，為中國現代生物育種和病害綠色防控提供科技支撐。
《細胞》雜誌審稿人在看到終稿時評價到：「文章在一稿的基礎上，歷經近兩年的修改，是一項令人難以置信的研究工作。」而西北農林科技大學植物免疫團隊成員王曉傑亦多次表示，團隊的成就是在李振岐院士與康振生院士兩代科學家奮鬥的基礎上取得的。
原來，西農大走出的中國工程院院士康振生是王曉傑的導師，他曾長期從事小麥重大病害發生規律與防控技術研究工作，抓到了條銹菌瘋狂作案的真兇——野生小檗。而康振生院士的導師則是學術界公認的中國小麥條銹病研究和植物免疫學領域的主要奠基者——李振岐院士。從西北農業大學（1999年與多個農業專業院校合併組建成立西北農林科技大學）走出的李振岐院士曾首次鎖定條銹病「匪巢」。
「曉傑老師、康老師、康老師的老師——李振岐先生，就像一座座大山。」在團隊青年教師湯春蕾眼中，後浪與前浪交替，新人和前輩接力，大團隊的三位老師始終給後浪傳遞溫暖和力量，讓後浪感到不是孤軍奮戰，不會手足無措，而是背後有大山，隨時有溫暖。王曉傑亦表示，科研還需要傳承和發揚，他們團隊將繼續和條銹病作鬥爭，確保國家糧食安全。
