白粉病是危害小麦生产的重要病害，重病田减产可达40%以上。我国科学家持续开展科研攻关，阐明了小麦新型mlo突变体既抗白粉病又高产的分子机制，并通过多重基因组编辑，使主栽小麦品种快速获得广谱抗白粉病的优异性状。
该研究由中国科学院高彩霞团队、邱金龙团队和肖军团队合作完成，相关成果2月10日在国际学术期刊《自然》发表。
“病原菌的成功侵染需要利用植物感病基因，感病基因的突变通常能够赋予植物广谱持久的抗病性，然而，感病基因具有重要的生理功能，其突变会给植物生长发育带来多种负面效应。”高彩霞介绍，如何实现“鱼与熊掌兼得”，是利用感病基因进行植物抗病育种的关键。
小麦是最重要的主粮作物之一，其产量和品质直接关系到世界粮食安全。早在2014年，中科院研究团队就利用基因组编辑技术定向突变小麦的感病基因MLO，获得了对白粉病具有广谱持久抗性的材料，但该小麦mlo突变体表现出白粉病抗性的同时，也出现了早衰、植株变矮、产量下降等负面表型。
最终，研究人员在大量基因组编辑小麦突变体中筛选获得了一个新型mlo突变体Tamlo-R32，该突变体表现出对白粉菌完全的抗性，同时生长发育和产量正常。经过8年的通力合作，研究人员最终解析了小麦Tamlo-R32突变体表型形成的分子机制。
为将研究成果应用于抗病育种，研究人员利用CRISPR多重基因组编辑技术，在小麦主栽品种中创制相应的基因突变，仅2至3个月就成功在多个小麦主栽品种中获得了具有广谱白粉病抗性，且生长和产量均不受影响的小麦种质。相比于传统育种方法，基因组编辑育种极大缩短了育种进程。
中国工程院院士康振生评价说：“这项研究是小麦抗白粉病育种的重要进展，也为培育抗病高产作物品种提供了新的思路和技术路线，同时也充分展现出基因组编辑在现代农业生产中巨大的应用前景。”
