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、安全和有效的方法，也是實現(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。植物細胞內的免疫受體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用廣譜抗病NLR基因，是目前農(nóng)作物抗病育種的主要技術瓶頸。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)作物育種領域的重要科學難題。

12月16日，國際權威學術期刊《自然》（Nature）在線發(fā)表了中國科學院分子植物科學卓越創(chuàng)新中心何祖華研究團隊最新研究成果，揭示了一條全新的植物基礎免疫代謝調控網(wǎng)絡。水稻廣譜抗病NLR免疫受體蛋白Pigm等，通過保護初級防衛(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制。

研究團隊綜合運用植物病理學、植物遺傳學、分子生物學和生物化學等實驗技術平臺，鑒定到一個新的水稻免疫調控蛋白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，保護并加強PICI1的功能，進而激活更多的防衛(wèi)化學物質（蛋氨酸—乙烯）的合成，以獲得廣譜抗病性。

研究團隊通過對3000份水稻品種的基因組數(shù)據(jù)進行分析，挖掘到PICI1優(yōu)異的田間抗病變異位點，為水稻抗病育種提供了新的思路和靶點。通過加強水稻“PICI1—蛋氨酸—乙烯”化學防衛(wèi)代謝網(wǎng)絡，有望達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用以來，育成的廣譜抗病水稻新品種累計推廣已達2000萬畝以上。

中國科學院分子植物科學卓越創(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院分子植物科學卓越創(chuàng)新中心韓斌院士、文啟光研究員和王二濤研究員，南方科技大學郭紅衛(wèi)教授，揚州大學張林教授等的合作，也得到了中國水稻所魏興華研究員和華南農(nóng)業(yè)大學張桂權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基金委基礎科學中心和重點項目、中科院先導項目、國家重點研發(fā)計劃等資助。

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