微生物所在棉花黃萎病研究領域取得系列進展

　　棉花是關乎國計民生的重要戰略物資。棉花黃萎病是棉花最嚴重的病害，由于沒有有效的防治措施，是目前棉花產業可持續發展的重大限制因素。中國科學院微生物研究所植物“百人計劃”、“國家杰出青年基金”獲得者郭惠珊所領導的研究組，在中科院戰略性先導（B類）和農業部轉基因重大專項以及研究所科學研究基金的資助下，通過八年的努力，成功利用RNAi技術在防治棉花黃萎病方面取得了一系列突破性的研究進展。相關研究成果的科技轉化，對于棉花黃萎病的防治以及棉花產業的安全都將產生重大而深遠的影響。

　　RNAi是現代基因調控的重大發現，該項研究在2002年就獲評年度十大重要科技進展。2006年其發現者安德魯·法爾和克雷格·梅洛共同獲得了諾貝爾生理學或醫學獎。RNAi是雙鏈RNA產生小RNA，可以對同源靶標RNA進行切割或抑制其轉譯的過程。研究人員通過深入研究大麗輪枝菌侵染結構和致病機理，發現大麗輪枝菌產生特殊的侵染結構——附著枝，附著枝進而形成穿刺釘，刺穿根表皮細胞壁，最終實現根維管組織的定殖。這篇文章于7月27日發表在PLOS Pathogens上。

　　隨后，科研人員成功利用寄主誘導RNAi（HIGS）技術在早熟陸地棉中實現了抗黃萎病的種質創新，新品系經過實驗室和國家西北內陸棉區抗病性鑒定中心的鑒定，抗黃萎病性相對于對照品種提高了22.25%。研究論文發表于國際期刊《分子植物》（Molecular Plants, Zhang et al., 2016），這是國際上首次為HIGS在植物防控真菌病害的運用中提供了重要的理論依據和技術支撐。該技術在棉花抗黃萎病上的突破將大幅度推動陸地棉抗黃萎病的種質創新。

　　研究人員最近還發現大麗輪枝菌侵染棉花誘導積累一類植物內源小RNA（miRNAs），這些miRNAs能夠轉運到病菌細胞中，降解病菌的致病基因，研究論文于9月26日在線發表于國際期刊《自然-植物》（Nature Plants, Zhang et al., 2016 26-Sep-2016 online）。該項研究在國際上首次證明了植物-真菌跨界小RNA誘導病原靶基因沉默的抗病新途徑。這一自然抗病新途徑的發現，為HIGS技術在棉花抗黃萎病的有效應用提供了重要的理論支持，也將引領宿主-病原菌互作領域的研究進入新的層面。

　　除了在學術領域開創了新的局面以外，這一系列研究成果也為棉花黃萎病的可持續防控提供了重要的理論和技術支撐，使得抗黃萎病棉花品種培育跨出了具有里程碑意義的一大步。為后續解決不同生理型黃萎病菌的抗性問題，使其具有廣泛的區域適應性提供了可能。同時，該成果對于土傳病害的防控具有重要的借鑒價值。