中心提示：我国科学院遗传与发育生物学研讨所谢旗团队为探求缺磷条件下高粱诱导独脚金寄生的生理进程，创建了高粱水培缺磷模拟试验体系，发现了缺磷处理下高粱根系和水培液中SL含量十分显着升高。……（国际食品网-）
寄生植物对作物的损害由来已久，尤以列当科-独脚金属和列当属寄生植物损害最为严峻。独脚金首要损害高粱、玉米和谷子等单子叶作物，列当首要损害西红柿和向日葵等双子叶作物。因而，研讨寄生植物的效果机制，解析宿主与寄生植物互作进程，对作物抗寄生研讨具有极端重大意义。
高粱具有高度耐逆、耐瘠薄等表型。一起，干旱、瘠薄（尤其是缺磷）条件会诱导作物根系排泄独脚金内酯，影响土壤中独脚金种子萌生，导致寄生问题。因而，高粱成为独脚金的首要宿主，被视为研讨植物寄生问题的形式作物。近些年，关于经过调控独脚金内酯组成通路来抗寄生的研讨有所报导，但缺磷环境下作物与独脚金互作的分子机制不甚明晰。
我国科学院遗传与发育生物学研讨所谢旗团队为探求缺磷条件下高粱诱导独脚金寄生的生理进程，创建了高粱水培缺磷模拟试验体系，发现了缺磷处理下高粱根系和水培液中SL含量十分显着升高。进一步，研讨经过缺磷处理和SL处理高粱根系转录组测序联合剖析，确认了ABC转运蛋白宗族编码基因SbSLT1和SbSLT2为高粱SL外排转运蛋白的候选基因。SbSLT1和SbSLT2遭到缺磷和SL处理显着诱导表达。表达形式、原位杂交等试验标明，SbSLT1和SbSLT2首要在高粱根系表皮细胞表达，契合其外排SL到土壤中的功用特性。
该研讨使用酵母、爪蟾卵母细胞及拟南芥异源表达体系，证明SbSLT1和SbSLT2具有十分显着的SL转运活性。进一步研讨之后发现，它们的同源蛋白SbSLT1-LIKE和SbSLT2-LIKE不具有SL转运活性，强调了SbSLT1和SbSLT2在高粱ABCG宗族转运蛋白中的SL转运功用特异性。
为解析SbSLT1和SbSLT2转运SL的分子机制，该研讨使用AlphaFold并结合HOLE办法，对SbSLT1和SbSLT2在细胞膜上构成的SL转运通道进行猜测，一起结合试验效果确认SbSLT1-F693和SbSLT2-F642为要害氨基酸位点。研讨显现，同源蛋白SbSLT1-LIKE和SbSLT2-LIKE不存在该保存氨基酸位点，这解说了二者不具有SL转运活性的现象。蛋白序列比对发现，单子叶植物中SbSLT1和SbSLT2的同源蛋白与已知的双子叶SL转运蛋白具有该保存苯丙氨酸位点，阐明单双子叶植物有几率存在保存的SL转运机制。
为验证SbSLT1和SbSLT2基因在高粱中的功用，该研讨构建SbSLT1和SbSLT2基因修改敲除株系发现，敲除骤变体资料的根系排泄物中SL含量较对照株系显着下降，且使用该排泄物处理独脚金种子，萌生率显着下降。田间小区试验显现，骤变掉SbSLT1和SbSLT2基因的高粱寄生率下降了67%至94%以上，高粱的产值丢失削减了49%至52%，开始完结了“无损抗寄生”的研讨方针。
SbSLT1和SbSLT2基因在提高作物抗寄生才能，削减寄生对作物形成的丢失方面具有十分显着的使用潜力。这一效果为处理高粱和玉米等经济作物抗独脚金等寄生植物寄生问题供给了新策略，有望为应对寄生植物形成的经济丢失和粮食安全问题作出贡献。
2月12日，相关研讨效果以Resistance to Striga Parasitism through Reduction of Strigolactone Exudation为题，宣布在《细胞》（Cell）上。研讨作业得到国家自然科学基金、我国科学院战略性先导科技专项等的支撑。该作业由遗传发育所、我国农业大学、崖州湾国家试验室等完结。
