魏路 科技日报记者 王春
记者8日从中国科学院分子植物科学卓越创新中心获悉，该中心何祖华院士团队与上海交通大学陈功友教授团队、浙江大学邓一文教授团队联合展开的研究克隆了水稻白叶枯广谱抗病基因Xa48，首次阐明广谱持久抗白叶枯病NLR免疫受体与病原菌分泌的毒性蛋白激发免疫的新模型，揭示了XA48在作物驯化中协调生长与免疫的分子基础。此外，研究还首次证实基础与病菌小种专化性抗病网络的叠加可以重构野生稻的广谱抗性并能维持高产性状，为培育抗白叶枯病水稻新品种提供了重要的理论和技术支撑。相关成果于8日在线发表在国际期刊《自然》上。
成果示意图。受访单位供图
研究团队历经20年攻关，从数千份水稻资源中，利用能克服白叶枯病抗病基因Xa21的毒性菌株，在籼稻品种双科早中鉴定出白叶枯病抗病基因Xa48，并鉴定出其对应的病原菌效应蛋白XopG。研究表明，XA48识别XopG后，降解下游免疫抑制蛋白OsVOZ1，从而激活免疫反应。这一发现为培育高抗高产水稻新品种提供了重要理论支撑。
研究团队系统解析了Xa48基因在籼稻和粳稻的差别驯化机制，发现Xa48-OsVOZ1模块严重影响粳稻的产量。几千年来，该基因已从粳稻基因组中剔除，仅存于籼稻资源中。该成果也说明，我国逐步建立起来的农业水利灌溉体系，间接影响了籼、粳稻的抗病性差异。
据悉，研究团队还建立了以XA21基础抗病加XA48专化性抗病为核心的免疫研究平台，首次在作物上证明两个免疫网络的叠加可以重构野生稻的广谱抗病性，在经历台风、洪水等极端状况下，仍能在不同稻区保持稳定抗性，且不影响产量，为破解作物病害绿色防控难题提供了新思路。目前，该成果已被隆平高科、中国水稻研究所等多家育种单位应用于抗病新品种培育。
责任编辑：李梦一
