与病原菌“斗智斗勇” 中国科学家最新发现水稻“聪明的生存之道

doco2012

水稻是我国重要的粮食作物，有效控制水稻病虫害是保障我国粮食高产稳产的一个关键，但抗病性强的水稻品种往往生长发育受到限制，难以高产。

为了既能有效控制水稻病虫害、又能保障高产稳产，中国科学院分子植物科学卓越创新中心何祖华研究团队经过15年不懈追踪，最新发现水稻与病原菌“斗智斗勇”的聪明生存之道。这一重要发现为设计新的抗病基因、开发高产抗病水稻提供了新的思路。9月30日，国际权威学术期刊《细胞》在线发表了相关论文。

据何祖华研究员介绍，这一研究最新发现水稻的“钙离子感应子ROD1”，是一个新的植物免疫抑制中枢。当没有病原菌侵染时，ROD1可将水稻的基础免疫维持在较低水平，以有利于水稻生长，提高产量。但当遭遇病原菌侵染时，水稻就进化出免疫激发新途径：通过降解ROD1，减弱其功能，从而保证植物在抵御病原菌时，产生有效的防卫反应，不至于迅速发病枯死，并能繁殖后代。

研究还发现，病原菌和水稻长期处于“斗智斗勇”的协调进化过程中。稻瘟病菌是一个高明的“伪装者”，能进化出模拟ROD1结构的毒性蛋白，在植物体内“盗用”ROD1的免疫抑制途径，达到侵染水稻的目的。而水稻由于无法逃避病原菌的侵染，进化出“带菌共存”的策略：通过适当减弱抗病能力，来保证自己继续生长繁殖，将抗病性与繁殖力维持在相对平衡的水平。

目前，何祖华研究团队正进一步挖掘ROD1的育种应用价值。他们通过对3000多种不同水稻品种的基因序列分析，发现ROD1单个氨基酸的改变，可以影响其抗性和地理分布，地理不同，抗病性也不一样。此外，还发现ROD1的功能在禾谷类作物中是保守的，从而提出通过编辑或操纵这类新的感病基因，可以实现广谱抗病的新策略。

业内专家认为，这一最新研究不仅为设计新的抗病基因、开发高产抗病作物品种提供了新的研发思路，也拓宽了人们对于作物抗病性基础理论的认知，对促进我国“绿色育种”等农业科学发展、提升国际前沿研究水平具有重要的意义。

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植物也还有它们 的智慧，也就是它们 的生存之道。