中新網(wǎng)上海10月1日電 (鄭瑩瑩)為了生存下來(lái)水稻有多“努力”？中國(guó)科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心的何祖華研究團(tuán)隊(duì)揭曉了其中一個(gè)答案。該團(tuán)隊(duì)以水稻為研究對(duì)象，經(jīng)過(guò)15年的持續(xù)追蹤，揭示了一條植物免疫抑制新通路。這項(xiàng)研究為設(shè)計(jì)新的抗病基因、開(kāi)發(fā)高產(chǎn)抗病作物品種提供的新研發(fā)思路。相關(guān)成果于9月30日23時(shí)在線(xiàn)發(fā)表于在國(guó)際知名學(xué)術(shù)期刊Cell(《細(xì)胞》)上。

水稻是中國(guó)重要的糧食作物，但水稻病蟲(chóng)害對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和糧食安全構(gòu)成威脅。為了有效控制水稻病害，作物育種學(xué)家和病理學(xué)家長(zhǎng)期致力于選育廣譜持久的水稻抗病品種，但抗病性高的水稻品種往往生長(zhǎng)發(fā)育受到限制，導(dǎo)致產(chǎn)量降低，即以犧牲生長(zhǎng)發(fā)育為代價(jià)來(lái)?yè)Q取抗病性。如何在水稻抗病的同時(shí)不影響其產(chǎn)量，維持好植物抗病與生長(zhǎng)發(fā)育之間的平衡？

中國(guó)科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心研究員何祖華介紹，作物病害時(shí)常發(fā)生，而使用農(nóng)藥的危害很大，從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，我們要平衡“高產(chǎn)”與“抗病”之間的關(guān)系，在“綠色育種”方面多下功夫。該研究首次說(shuō)明了作物能夠選擇與氣候或栽培條件相適應(yīng)的免疫策略，讓植物抗病能力與生長(zhǎng)發(fā)育達(dá)到平衡，為植物免疫領(lǐng)域研究提供重要的啟示。

具體而言，該研究揭秘了水稻鈣離子新感受子ROD1的“上班流程”。它可以抑制植物的防衛(wèi)反應(yīng)，在沒(méi)有病原菌侵染時(shí)，植物的基礎(chǔ)免疫維持在較低水平，有利于水稻生殖生長(zhǎng)，進(jìn)而提高產(chǎn)量。而當(dāng)病原菌侵染時(shí)，植物通過(guò)降解ROD1來(lái)減弱它的功能，從而保證植物在抵御病原菌時(shí)也能產(chǎn)生有效的防衛(wèi)反應(yīng)。

研究顯示，水稻的“機(jī)智防衛(wèi)”還有另外一方面?？蒲腥藛T介紹，病原菌和植物長(zhǎng)期處于“軍備競(jìng)賽”的協(xié)同進(jìn)化過(guò)程中，研究發(fā)現(xiàn)水稻稻瘟病菌會(huì)進(jìn)化出模擬ROD1結(jié)構(gòu)的毒性蛋白，在植物體內(nèi)盜用ROD1的免疫抑制途徑，實(shí)現(xiàn)侵染的目的。而植物由于無(wú)法逃避病原菌的侵染，因此進(jìn)化出了與病原菌共同生存的策略——通過(guò)適當(dāng)減弱植物自身的抗病能力，來(lái)保證生長(zhǎng)繁殖，延續(xù)后代，讓抗病性與繁殖力維持相對(duì)平衡的水平。這些都是植物機(jī)智的“生存之道”。

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