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我国3项研究成果同日登上《自然》杂志
2023-06-16 光明日报

  北京时间6月14日,武汉大学为第一署名单位的《液态金属用于高熵合金纳米颗粒的合成》,武汉大学教授何光存为通讯作者的《三蛋白互作自我调节寄主植物抗虫性》,华中农业大学教授李国田团队博士研究生沙干、孙鹏为共同第一作者的《基因编辑磷脂合成酶赋予水稻广谱抗病性》,在《自然》杂志发表。

  武汉大学化学与分子科学学院、高等研究院教授付磊介绍,高熵合金是一种由五种或五种以上主元金属组成的新型合金,在极端条件下结构力学、能源转换与存储、医疗器械等领域具有重要的应用前景。实现高熵合金的原子级精准制造是其应用的基础。不同元素的物理化学性质差异会限制元素间的均匀混溶,不仅理想的高熵态难以获得,元素的选择也备受限制。

  付磊团队以“混合焓”为切入点,降低反应吉布斯自由能变,采用兼具负混合焓特性和流动性的液态金属,实现了温和条件下各类高熵合金体系的原子制造。液态金属(如镓)与大多数金属间亲和性好,混合焓为负值;且流动性良好,可加速传质,促进元素的均匀分散和合金化反应的进行。由此,在液态金属反应体系中,可在温和条件下实现高熵合金的多组元原子混溶,极大拓展了高熵合金的组分选择空间,有望促进其在更多关键领域的应用。

  武汉大学生命科学学院杂交水稻全国重点实验室教授何光存介绍,褐飞虱是水稻生产中发生面积最大、造成损失最重的害虫,严重危害我国及世界水稻生产。培育抗虫品种是最经济、有效、环境友好的防治害虫的手段,但植物抗虫的分子机理却一直不明。

  何光存课题组筛选得到了褐飞虱唾液蛋白BISP,鉴定了首个被植物抗虫蛋白识别的昆虫效应子BISP,并揭示了BISP-BPH14-OsNBR1三蛋白互作系统精细调控水稻抗虫反应的分子机制。该研究第一次揭开了害虫取食与植物反取食的分子机制,对于培育高产、抗虫水稻品种具有重要意义。

  华中农业大学教授李国田介绍,水稻是全球重要的粮食作物之一,生产上常受稻瘟病、稻曲病、白叶枯病等多种病害威胁。稻瘟病被称为“水稻癌症”,广泛分布于世界各稻区,是一种毁灭性的真菌病害,全球每年因稻瘟病造成的产量损失达数千万吨。培育种植广谱抗病品种是实现稻瘟病绿色防控最经济有效的措施,对保障我国和全球的粮食安全具有重要意义。

  李国田团队克隆到一个广谱抗病类病斑突变体基因RBL1,并通过基因编辑创制了增强作物广谱抗病性且稳产的新基因RBL1Δ12。该基因在作物中高度保守,与传统抗病基因相比,可打破物种界限、普适性更强,具有巨大抗病育种应用潜力。

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