新華社客戶端上海12月16日電（記者 張建松）防治稻瘟病是我國糧食安全生產(chǎn)的主要任務(wù)之一。挖掘和培育新的廣譜持久抗病品種是控制稻瘟病最為經(jīng)濟(jì)、安全和有效的方法，也是實(shí)現(xiàn)綠色生態(tài)農(nóng)業(yè)的重要保障。

植物的免疫系統(tǒng)與動物類似，是經(jīng)過與病原菌的長期不懈斗爭所塑造。植物細(xì)胞內(nèi)的免疫受體NLR基因，對于農(nóng)作物廣譜抗病育種發(fā)揮重要作用。但如何有效挖掘并應(yīng)用廣譜抗病NLR基因，是目前農(nóng)作物抗病育種的主要技術(shù)瓶頸。探索免疫受體、尤其是廣譜抗病的NLR受體，如何在與病原菌在“軍備競賽”中，通過增強(qiáng)植物的防衛(wèi)代謝以獲得廣譜抗病性，一直是植物病理和農(nóng)作物育種領(lǐng)域的重要科學(xué)難題。

12月16日，國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然》（Nature）在線發(fā)表了中國科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心何祖華研究團(tuán)隊(duì)最新研究成果，揭示了一條全新的植物基礎(chǔ)免疫代謝調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。水稻廣譜抗病NLR免疫受體蛋白Pigm等，通過保護(hù)初級防衛(wèi)代謝通路免受病原菌攻擊，協(xié)同整合植物基礎(chǔ)抗病性（PTI）和專化性抗性（ETI）兩層免疫系統(tǒng)，賦予水稻廣譜抗病性的新機(jī)制。

研究團(tuán)隊(duì)綜合運(yùn)用植物病理學(xué)、植物遺傳學(xué)、分子生物學(xué)和生物化學(xué)等實(shí)驗(yàn)技術(shù)平臺，鑒定到一個新的水稻免疫調(diào)控蛋白PICI1，并揭示了一條全新的植物防衛(wèi)代謝通路。水稻進(jìn)化產(chǎn)生的廣譜抗病NLR受體，可以通過抑制病原菌毒性蛋白與PICI1的互作，保護(hù)并加強(qiáng)PICI1的功能，進(jìn)而激活更多的防衛(wèi)化學(xué)物質(zhì)（蛋氨酸—乙烯）的合成，以獲得廣譜抗病性。

研究團(tuán)隊(duì)通過對3000份水稻品種的基因組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，挖掘到PICI1優(yōu)異的田間抗病變異位點(diǎn)，為水稻抗病育種提供了新的思路和靶點(diǎn)。通過加強(qiáng)水稻“PICI1—蛋氨酸—乙烯”化學(xué)防衛(wèi)代謝網(wǎng)絡(luò)，有望達(dá)到水稻廣譜持久抗稻瘟病的目的，并降低農(nóng)藥的施用，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展提供新的策略。Pigm抗病基因水稻自2006年發(fā)送給各種子公司和育種單位應(yīng)用以來，育成的廣譜抗病水稻新品種累計(jì)推廣已達(dá)2000萬畝以上。

中國科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心博士后翟科然、博士研究生梁迪為論文共同第一作者，何祖華研究員為通訊作者。該研究工作得到了中國科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心韓斌院士、文啟光研究員和王二濤研究員，南方科技大學(xué)郭紅衛(wèi)教授，揚(yáng)州大學(xué)張林教授等的合作，也得到了中國水稻所魏興華研究員和華南農(nóng)業(yè)大學(xué)張桂權(quán)教授等在育種材料上的幫助。同時，該研究工作得到了國家自然科學(xué)基金委基礎(chǔ)科學(xué)中心和重點(diǎn)項(xiàng)目、中科院先導(dǎo)項(xiàng)目、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等資助。

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