遗传

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Nature│发现水稻广谱抗病的新途径

白一雪, 许勇   

  1. 北京市农林科学院蔬菜研究所
  • 发布日期:2026-04-02

  • Online:2026-04-02

摘要: 作为全球一半以上人口的主粮,水稻的稳产对保障全球粮食安全至关重要。然而,水稻极易受到多种毁灭性真菌病害的侵染。如何在不影响生长发育和产量的前提下,赋予水稻广谱抗病性,一直是农业育种领域的重大挑战。中国农业大学彭友良实验室通过研究水稻的感病机制,发现了一个保守的病原菌效应蛋白Gas2可以通过靶向水稻基因SnRK1β1A来促进宿主感病(2026年3月25日在线发表,doi: 10.1038/s41586-026-10273-5)。真菌侵染后,多种病原菌保守分泌的效应蛋白Gas2会与受到侵染诱导表达的SnRK1β1A结合,阻止SnRK1β1A通过泛素化途径降解,并促进其进入细胞核。随后,积累的SnRK1β1A会抑制SnRK1α1(一种正向调控广谱抗病性的催化亚基)的激酶活性和核定位,从而阻断植物的免疫反应。敲除SnRK1β1A不仅能显著提高水稻对稻瘟病、纹枯病、稻曲病等多种重大真菌病害的广谱抗性,而且在正常田间种植条件下,突变体水稻的生长发育和产量均未受到负面影响。与传统敲除感病基因往往伴随生长发育缺陷或产量下降不同,SnRK1β1A 作为侵染诱导型感病基因,其靶向敲除仅阻断病原菌致病通路而不干扰植物基础生理过程,展示了SnRK1β1A作为水稻广谱抗病育种新靶点的巨大应用潜力。