我国科研团队找到培育“广谱抗病”水稻新办法

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科技日报记者 马爱平
5 K" w8 A4 v$ n. B, |* r% k3月26日，中国农业大学彭友良教授团队在国际学术期刊《自然》上发表了一项重要研究，该研究发现了一种培育广谱抗病水稻的新方法。
  |5 N' ~' X9 ~, H. t4 Q2 B水稻在生长中常受到多种真菌病害的侵袭，其中稻瘟病、纹枯病、稻曲病、胡麻叶斑病、恶苗病以及穗腐病等真菌病害会严重影响水稻产量。如何减少这些真菌病害造成的损失，是保障我国水稻稳产的重要措施。尽管种植抗病品种是防控植物病害的经济有效的措施，但目前尚缺少同时抵抗这些真菌病害的广谱抗病水稻品种。
4 f6 K5 n& e- {" L2 B为此，彭友良团队展开深入研究。“我们发现，危害水稻的稻瘟病菌、纹枯病菌等多种真菌，进化出了一种结构和功能都很相似的特殊蛋白（Gas2），这些真菌利用这种蛋白，专门攻击水稻体内的一个感病蛋白（SnRK1β1A），从而实现对水稻的侵染。”论文通讯作者彭友良说。
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2 ^; J: h1 p; X- v团队进一步发现，这些真菌在侵染过程中会释放特殊蛋白Gas2。该特殊蛋白与水稻的感病蛋白（SnRK1β1A）结合，并将该感病蛋白转运到水稻细胞核里，诱导SnRK1β1A基因的高表达，从而帮助真菌破坏水稻的自身防御，让水稻更易感病。


“敲除水稻体内感病蛋白（SnRK1β1A）基因后，我们发现，在室内和田间试验中，水稻对稻瘟病、纹枯病等多种真菌病害都有了较强的抵抗力。更重要的是，这种水稻在正常种植条件下，生长状态、产量相关的农艺性状和普通水稻无明显差异，能明显减少真菌病害带来的产量损失。”彭友良说。
$ s& B/ m! A( O* l) O彭友良表示，基于该发现，团队提出了增强水稻广谱抗病性的新策略，即找到不同真菌都有的这种特殊蛋白（Gas2），以及其攻击的水稻感病蛋白（SnRK1β1A），通过敲除水稻体内的感病蛋白基因，让水稻获得广谱抗病能力，并且生长和发育不受影响。这一方法不仅适用于水稻，也有望用到其他作物上，为粮食作物抗病育种提供了新路径。
* D5 |" |% T& u0 J$ Y（中国农业大学供图）