我國三項研究成果同日登上《自然》雜志
光明日報武漢6月15日電 北京時間6月14日,武漢大學為第一署名單位的《液態(tài)金屬用于高熵合金納米顆粒的合成》,武漢大學教授何光存為通訊作者的《三蛋白互作自我調(diào)節(jié)寄主植物抗蟲性》,華中農(nóng)業(yè)大學教授李國田團隊博士研究生沙干、孫鵬為共同第一作者的《基因編輯磷脂合成酶賦予水稻廣譜抗病性》,在《自然》雜志發(fā)表。
武漢大學化學與分子科學學院、高等研究院教授付磊介紹,高熵合金是一種由五種或五種以上主元金屬組成的新型合金,在極端條件下結(jié)構(gòu)力學、能源轉(zhuǎn)換與存儲、醫(yī)療器械等領(lǐng)域具有重要的應用前景。實現(xiàn)高熵合金的原子級精準制造是其應用的基礎。不同元素的物理化學性質(zhì)差異會限制元素間的均勻混溶,不僅理想的高熵態(tài)難以獲得,元素的選擇也備受限制。
付磊團隊以“混合焓”為切入點,降低反應吉布斯自由能變,采用兼具負混合焓特性和流動性的液態(tài)金屬,實現(xiàn)了溫和條件下各類高熵合金體系的原子制造。液態(tài)金屬(如鎵)與大多數(shù)金屬間親和性好,混合焓為負值;且流動性良好,可加速傳質(zhì),促進元素的均勻分散和合金化反應的進行。由此,在液態(tài)金屬反應體系中,可在溫和條件下實現(xiàn)高熵合金的多組元原子混溶,極大拓展了高熵合金的組分選擇空間,有望促進其在更多關(guān)鍵領(lǐng)域的應用。
武漢大學生命科學學院雜交水稻全國重點實驗室教授何光存介紹,褐飛虱是水稻生產(chǎn)中發(fā)生面積最大、造成損失最重的害蟲,嚴重危害我國及世界水稻生產(chǎn)。培育抗蟲品種是最經(jīng)濟、有效、環(huán)境友好的防治害蟲的手段,但植物抗蟲的分子機理卻一直不明。
何光存課題組篩選得到了褐飛虱唾液蛋白BISP,鑒定了首個被植物抗蟲蛋白識別的昆蟲效應子BISP,并揭示了BISP-BPH14-OsNBR1三蛋白互作系統(tǒng)精細調(diào)控水稻抗蟲反應的分子機制。該研究第一次揭開了害蟲取食與植物反取食的分子機制,對于培育高產(chǎn)、抗蟲水稻品種具有重要意義。
華中農(nóng)業(yè)大學教授李國田介紹,水稻是全球重要的糧食作物之一,生產(chǎn)上常受稻瘟病、稻曲病、白葉枯病等多種病害威脅。稻瘟病被稱為“水稻癌癥”,廣泛分布于世界各稻區(qū),是一種毀滅性的真菌病害,全球每年因稻瘟病造成的產(chǎn)量損失達數(shù)千萬噸。培育種植廣譜抗病品種是實現(xiàn)稻瘟病綠色防控最經(jīng)濟有效的措施,對保障我國和全球的糧食安全具有重要意義。
李國田團隊克隆到一個廣譜抗病類病斑突變體基因RBL1,并通過基因編輯創(chuàng)制了增強作物廣譜抗病性且穩(wěn)產(chǎn)的新基因RBL1Δ12。該基因在作物中高度保守,與傳統(tǒng)抗病基因相比,可打破物種界限、普適性更強,具有巨大抗病育種應用潛力。
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