焦点提醒：中国科学院遗传取发育生物学研究所谢旗团队为探究缺磷前提下高粱独脚金寄生的心理过程，建立了高粱水培缺磷模仿尝试系统，发觉了缺磷处置下高粱根系和水培液中SL含量显著升高。……（世界食物网-）寄活泼物对做物的风险由来已久，尤以列当科-独脚金属和列当属寄活泼物风险最为严沉。独脚金次要风险高粱、玉米和谷子等票据叶做物，列当次要风险番茄和向日葵等双子叶做物。因而，研究寄活泼物的感化机制，解析宿从取寄活泼物互做过程，对做物抗寄生研究具有主要意义。高粱具有高度耐逆、耐贫瘠等表型。同时，干旱、贫瘠（特别是缺磷）前提会做物根系排泄独脚金内酯，刺激土壤中独脚金种子萌生，导致寄生问题。因而，高粱成为独脚金的次要宿从，近些年，关于通过调控独脚金内酯合成通来抗寄生的研究有所报道，但缺磷下做物取独脚金互做的机制不甚清晰。中国科学院遗传取发育生物学研究所谢旗团队为探究缺磷前提下高粱独脚金寄生的心理过程，建立了高粱水培缺磷模仿尝试系统，发觉了缺磷处置下高粱根系和水培液中SL含量显著升高。进一步，研究通过缺磷处置和SL处置高粱根系组测序结合阐发，确定了ABC转运卵白家族编码基因SbSLT1和SbSLT2为高粱SL外排转运卵白的候选基因。SbSLT1和SbSLT2遭到缺磷和SL处置显著表达。表达模式、原位杂交等尝试表白，SbSLT1和SbSLT2次要正在高粱根系表皮细胞表达，合适其外排SL到土壤中的功能特征。该研究操纵酵母、爪蟾卵母细胞及拟南芥异源表达系统，SbSLT1和SbSLT2具有显著的SL转运活性。它们的同源卵白SbSLT1-LIKE和SbSLT2-LIKE不具备SL转运活性，强调了SbSLT1和SbSLT2正在高粱ABCG家族转运卵白中的SL转运功能性。为解析SbSLT1和SbSLT2转运SL的机制，该研究操纵AlphaFold并连系HOLE方式，对SbSLT1和SbSLT2正在细胞膜上构成的SL转运通道进行预测，同时连系尝试成果确定SbSLT1-F693和SbSLT2-F642为环节氨基酸位点。研究显示，同源卵白SbSLT1-LIKE和SbSLT2-LIKE不存正在该保守氨基酸位点，这注释了二者不具备SL转运活性的现象。卵白序列比对发觉，票据叶动物中SbSLT1和SbSLT2的同源卵白取已知的双子叶SL转运卵白具有该保守苯丙氨酸位点，申明单双子叶动物可能存正在保守的SL转运机制。为验证SbSLT1和SbSLT2基因正在高粱中的功能，该研究建立SbSLT1和SbSLT2基因编纂敲除株系发觉，敲除突变体材料的根系排泄物中SL含量较对照株系显著降低，且操纵该排泄物处置独脚金种子，萌生率显著下降。田间小区尝试显示，突变掉SbSLT1和SbSLT2基因的高粱寄生率降低了67%至94%以上，高粱的产量丧失削减了49%至52%，初步实现了“无损抗寄生”的研究方针。SbSLT1和SbSLT2基因正在提拔做物抗寄生能力，削减寄生对做物形成的丧失方面具有显著的使用潜力。这一为处理高粱和玉米等经济做物抗独脚金等寄活泼物寄生问题供给了新策略，无望为应对寄活泼物形成的经济丧失和粮食平安问题做出贡献。2月12日，相关研究以Resistance to Striga Parasitism through Reduction of Strigolactone Exudation为题，颁发正在《细胞》（Cell）上。研究工做获得国度天然科学基金、中国科学院计谋性先导科技专项等的支撑。该工做由遗传发育所、中国农业大学、崖州湾国度尝试室等完成。
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