《自然》同时发表了湖北高校三篇高水平研究论文
科技日报记者 吴纯新 通讯员 吴江龙 蒋朝常。发表 6月15日,湖北记者从武汉大学和华中农业大学获悉,高校14日晚,篇高新一期《自然》杂志发表了三篇来自两所大学的水平研究论文,涉及水稻抗病、研究抗虫害和原子制造。论文这是发表对湖北基础研究能力的认可。 创造新的湖北基因来克服“水稻癌”。 稻瘟病被称为“水稻癌”,高校广泛分布在世界各地的篇高稻区。它是水平一种毁灭性的真菌病害。稻瘟病每年造成数千万吨的研究产量损失。 种植广谱抗病品种是论文实现稻瘟病绿色防治最经济有效的措施,对保障我国和全球粮食安全具有重要意义。发表 为此,华中农业大学农业微生物资源开发利用国家重点实验室、湖北洪山实验室李国田教授团队领导完成研究,通过基因编辑创建新基因RBL12,提高作物广谱抗病性和稳定生产,实现稻瘟、白叶枯、稻曲抗性“祝福”。 与传统的抗病基因相比,该基因在作物中高度保守,能打破物种界限,具有较强的普遍性,具有较大的抗病育种应用潜力。研究发现,RBL12基因显著增强了水稻对10种稻瘟菌、5种白叶枯菌和2种稻曲菌生理小种的抗性。大田实验分析发现,RBL12株稳产,抗稻瘟病能力明显,严重发生稻瘟病害时可挽回约40%的产量损失。 与此同时,研究小组初步测试了该基因在小麦抗锈病和纹枯病中的应用潜力,进一步证明了其在作物抗病育种中的应用潜力。 开辟新的原子制造路径。 高熵合金是一种由五种或五种以上主要金属组成的新型合金,在结构力学、能源转换与储存、医疗器械等极端条件下具有重要的应用前景。 实现高熵合金原子级精密制造是其应用的基础。 根据吉布斯函数,高熵合金的合成通常依靠苛刻的高温反应条件来克服原子间的不溶性,并通过淬火来保持高熵。在温和条件下实现高熵合金的多组元原子混溶,有利于其大规模、定制的精确制造,这一目标极具挑战性。 武汉大学化学与分子科学学院、高等研究所傅磊教授团队以“混合焓”为切入点,采用具有负混合焓特性和流动性的液态金属,实现了温和条件下各种高熵合金系统的原子制造。 “就像四五个人一样,他们有不同的气质和不同的偏好。把他们聚在一起成为一个高度融合和分散的社区并不容易。如果他们不同意,他们可能会分手。傅磊说,经过几项实验研究,团队发现液态金属(如镓)与大多数金属具有良好的亲和力,混合焓为负值,流动性好,可以加速传质,促进元素的均匀分散和合金反应。因此,高熵合金的多组元原子混溶可以在液态金属反应系统中实现。 揭示水稻抗褐飞虱分子机制。 褐飞虱是水稻生产中发生面积最大、损失最大的害虫,严重危害我国和世界水稻生产。培育抗虫品种是防治害虫最经济、最有效、最友好的方法,但植物抗虫的分子机制尚不清楚。 武汉大学生命科学院杂交水稻国家重点实验室何光存教授研究小组的研究成果首次确定了植物免疫受体蛋白识别的昆虫效应子BISP,揭示了BISP-BPH14-OSNBR1的分子机制。 这一成果对培育高产抗虫水稻品种具有积极意义。 研究小组筛选了褐飞虱唾液蛋白BISP,首次揭开了害虫和植物反向进食的分子机制。 研究发现,BISP在褐飞虱唾液腺中表现较高,褐飞虱随唾液分泌进入水稻细胞。BISP靶向水稻细胞质激酶OSRLCK185,干扰其激酶活性,抑制水稻的基本防御反应,使植物更容易吃褐飞虱。 此前,研究小组克隆了抗褐飞虱基因BPH14。NLR受体BPH14的基因编码给了水稻对褐飞虱的高抗性。在含有BPH14基因的抗虫水稻中,BISP进入细胞后立即与BPH14结合,刺激强烈的抗虫反应,减少褐飞虱的进食,阻碍生长,增加死亡率,防止褐飞虱的侵害。
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