揭秘高粱易受寄生植物侵袭的基因弱点
在人类与寄生虫的斗争中，寄生植物对作物和粮食同样造成了毁灭性的冲击。
如何让农作物不易遭受寄生植物的侵扰？这一问题一直是农业科学研究领域的重大挑战。
最近，在国际顶级学术期刊《细胞》上，中国科学家公布了一项重大发现，他们成功从高粱中鉴别出两个独脚金内酯外排转运蛋白SbSLT1和SbSLT2，为培育抗独脚金寄生的高粱品种提供了重要的理论依据和基因资源。
寄生植物，如独脚金，通过特殊的吸器结构侵入寄主植物的组织，吸取所需的营养物质，严重影响了作物的正常生长。
独脚金主要寄生在高粱、玉米、谷子等单子叶作物上，对非洲、亚洲和部分热带地区的粮食生产构成了严重威胁。
这种寄生植物的拉丁名“Striga”意为女巫，在部分地区因其寄生特性而被赋予“女巫草”的别名。
在我国广东、广西、贵州、云南和海南等地区也有其分布。
据Science杂志报道，独脚金是世界七大农作物危害之一。
其寄生过程极为隐蔽且难以防治。
为了解决这个问题，研究团队从解析缺磷条件下独脚金易萌发寄生的生理过程入手。
他们发现，缺磷会促进高粱中独脚金内酯（SLs）的外排现象。
基于原创的基因挖掘技术结合大数据分析和相关分子及细胞生物学技术，研究团队成功鉴定出两个关键的SL外排转运蛋白SbSLT1和SbSLT2。
这两个基因在高粱与独脚金的种子萌发和生长过程中起着重要作用。
当这两个基因被敲除后，独脚金种子的萌发显著降低。
为了验证这一发现的实际效果，研究团队在独脚金高发地区进行了田间小区试验。
结果显示，敲除SbSLT1和SbSLT2基因的高粱品种对独脚金的抗性显著增强。
在田间条件下，高粱对独脚金的寄生率降低了67-94%，同时高粱的产量损失减少了49%-52%。
这一成果无疑为培育抗独脚金寄生的高粱品种提供了重要的基因资源和技术支持。
研究团队还通过AI模拟预测了SbSLT1和SbSLT2上形成SL转运通道的关键氨基酸苯丙氨酸位点。
科学家发现该位点在所有重要作物转运通道同源蛋白中都存在，这证明了SL转运机制可能存在保守性，并为重要作物抗寄生提供了具有广泛应用前景的解决方案。
目前，玉米中的ZmSLT1和ZmSLT2的SL外排功能已被证实，这为其他作物的抗寄生研究提供了借鉴。
这项研究的成果不仅为作物抗独脚金寄生育种提供了新的思路和工具，而且具有重要的理论和应用价值。
它有望为寄生植物危害较为严重的地区（如部分亚洲和非洲国家）的粮食安全做出重要贡献。
未来，联合研究团队将进一步验证相关基因在其他重要作物中的作用，推动抗独脚金寄生作物的产业化，确保全球粮食供应的稳定与安全。
面对寄生植物对农业生产的威胁，中国科学家的这一发现无疑是一次重要的突破。
它不仅为农作物抗寄生提供了新的策略，也为未来的农业生产带来了希望。
随着研究的深入和技术的不断进步，我们有望在不远的将来看到更多抗寄生作物品种的问世，为全球粮食安全贡献力量。
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