資助成果 | 我國科學家發現水稻廣譜抗稻瘟病的新機制

本文提要

在國家自然科學基金項目（項目編號：31171622，31571994，31501627)等資助下，四川農業大學陳學偉研究團隊發現水稻廣譜抗稻瘟病的新機制，相關研究成果以「A natural allele of a transcription factor in rice confers broad-spectrum blast resistance」（一個轉錄因子的天然變異賦予水稻對稻瘟病的廣譜抗性）為題，於2017年6月29日在線發表在Cell上。該研究圍繞水稻對稻瘟病天然免疫機制這一科學問題，發現了對稻瘟病具有廣譜抗性的水稻天然變異位點，提出了其調控水稻對稻瘟病的廣譜抗性模式。

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稻瘟病是水稻重大病害之一，嚴重影響水稻的產量和品質。目前分離出的稻瘟病抗性基因主要編碼NBS-LRR類蛋白，多屬小種特異性抗性，基因類型單一，抗性難以持久。相比之下，非小種特異抗性具有抗譜廣、抗性持久等特點，在水稻抗病育種中可發揮重要的作用。

陳學偉教授團隊以具有廣譜高抗特性的水稻地谷為研究材料，利用GWAS(全基因組關聯分析)和抗病性共相關分析，發現抗病性與編碼

類（鋅指蛋白類）轉錄因子的基因Bsr-d1（廣譜抗性地谷1）的啟動子一個關鍵鹼基變異存在共分離特性。同時發現，該鹼基變異導致轉錄因子MYBS1（具有MYB結構域結合特徵的轉錄因子）對Bsr-d1的啟動子結合增強，從而抑制Bsr-d1響應稻瘟病菌誘導的表達，導致Bsr-d1所直接調控的

富集，最終提高水稻的免疫反應和抗病性。該自然變異在提高水稻抗病性的同時，對產量性狀和稻米品質並沒有明顯影響；分析發現全球26個國家的313份水稻資源含有該變異位點，表明該位點在育種應用中已獲得一定程度的選擇。這一研究結果不僅揭示了

的降解來提高水稻廣譜抗病性的分子機制，而且為水稻稻瘟病廣譜抗病育種提供了基礎，也為其他糧食作物相關新型抗病機理的研究提供了重要借鑒。

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責編：高天曉 艾 尼

校對：賈雷坡

審核：劉兆慶

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