武汉科学家发现油菜白菜“患癌”关键基因

武汉科学家成功发现油菜和白菜中导致“患癌”的关键基因，这一重大发现揭示了植物罹患癌症的分子机制，并有望为植物抗病抗虫培育提供新的思路，研究团队通过深入研究油菜和白菜的基因表达模式，发现了与癌症发生密切相关的基因变异和调控机制，这一成果不仅有助于理解植物细胞癌变过程，也为农业领域培育抗病抗虫新品种提供了重要的理论依据。

对油菜、白菜等十字花科作物来说，根肿病是难以治疗的“癌症”，目前我国每年因根肿病造成的经济损失达数百亿元，严重威胁我国食用油及蔬菜供给安全。9月1日，记者从中国农科院油料所获悉，科研人员通过10年攻关，找到了导致十字花科作物罹患“癌症”的关键基因——感病基因GSL5，并实现该基因的有效编辑。

该所油料作物基因组学与抗病性改良创新团队首席科学家刘立江介绍，根肿病是由原生动物病原根肿菌引起的十字花科作物共性、重大、毁灭性土传病害。发掘和利用抗根肿病基因资源进行抗病育种，是控制十字花科作物根肿病最经济有效的措施。但由于根肿病抗源单一、抗病位点或基因抗谱狭窄、抗病育种周期长、抗病品种抗性丧失快，根肿病高效持久防控成为一个世界性难题。

油料所科研人员通过近10年科研攻关，在油菜、白菜、甘蓝等重要十字花科作物中鉴定出协助根肿菌侵染的“帮凶”—感病基因GSL5，该基因被根肿菌效应蛋白劫持和利用，从而关闭抗病通路，促进根肿菌侵染。

他们进一步发现，通过基因编辑技术在多个作物中敲除GSL5，植物可响应根肿菌侵染而重启被关闭的抗病通路，从而创制出对根肿菌不同生理小种具有广谱高抗或免疫的油菜、白菜、甘蓝等作物突破性新种质。田间试验表明，敲除GSL5基因对油菜生长发育和油菜籽产量无影响。

刘立江表示，该项成果打破了目前油菜、白菜、甘蓝等十字花科作物主要通过种间（内）杂交进行根肿病抗病育种的传统思路，开辟了以基因编辑技术为代表的十字花科作物根肿病抗性改良生物育种新途径，实现了十字花科作物根肿病广谱抗性改良和高效持久防控理论和技术的重大突破，为保障我国优异基因和种源自主可控提供了有力科技支撑。

当天，该研究被国际顶级学术期刊《自然·遗传学》（Nature Genetics）在线发表。