中國(guó)食品安全網(wǎng)訊（趙永恒 記者黃官國(guó)）歷經(jīng)20年苦心研究，上海交通大學(xué)陳功友教授團(tuán)隊(duì)近日宣布，已經(jīng)找到防止水稻感染白葉枯病的方法。通過切斷白葉枯病原菌效應(yīng)蛋白這個(gè)“間諜”與植物感病基因“接頭人”之間的協(xié)同進(jìn)化關(guān)系，就能使植物獲得廣譜抗病（RLS）特性。日前，該研究成果在線發(fā)表于植物科學(xué)領(lǐng)域權(quán)威期刊《分子植物》。

該研究目前已開始應(yīng)用于優(yōu)良雜交水稻親本的改良，預(yù)計(jì)1至2年即可育成穩(wěn)定遺傳的品種。這一新發(fā)現(xiàn)不僅大幅縮短雜交水稻以往動(dòng)輒8至10年的育種年限，還能同時(shí)減少農(nóng)藥的施用量。

目前，全求約有35億人以水稻為主食。而水稻白葉枯病則是危害水稻生產(chǎn)的頭號(hào)細(xì)菌“殺手”，常導(dǎo)致水稻減產(chǎn)10%至20%，嚴(yán)重地區(qū)可達(dá)50%以上甚至絕收。

陳功友介紹，為防止白葉枯病，水稻已歷經(jīng)了多次改良。但每一次改良完成后，病菌的攻擊能力也在進(jìn)一步增強(qiáng)。為控制這些病害而大量施用的化學(xué)農(nóng)藥，正在對(duì)食品安全和環(huán)境安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。他形象比喻道，為抵御病原菌的入侵，植物通過角質(zhì)、蠟質(zhì)等多種生化物質(zhì)構(gòu)筑起一系列堅(jiān)固的物理和化學(xué)“堡壘”。病原菌則通過各種方法攻擊這些“堡壘”。病原菌一方面通過合成胞外降解酶、毒素等物質(zhì)“明修棧道”，從外部一層層瓦解這些“堡壘”；另一方面通過組裝多種被稱為分泌系統(tǒng)的裝置“暗度陳倉(cāng)”，將大量的效應(yīng)蛋白“間諜”直接分泌到植物體“堡壘”內(nèi)部。由于這些“間諜”在植物體內(nèi)部大肆破壞，最終使“堡壘”從內(nèi)部被攻破。

水稻白葉枯病菌就是通過派出一類最重要的效應(yīng)蛋白“間諜”——Ⅲ型分泌系統(tǒng)分泌的轉(zhuǎn)錄激活因子類效應(yīng)蛋白（TALE蛋白），令水稻“染病”。TALE蛋白“間諜”進(jìn)入植物細(xì)胞后，會(huì)偽裝成水稻自身的轉(zhuǎn)錄激活因子，躲過植物免疫系統(tǒng)偵查，并與“潛伏”在水稻細(xì)胞內(nèi)的一類感病基因“接頭人”進(jìn)行“聯(lián)絡(luò)”，從內(nèi)部“攻破”植物的防線。

陳功友團(tuán)隊(duì)根據(jù)水稻感病基因“接頭人”OsSWEET與病原細(xì)菌TALE蛋白“間諜”之間的關(guān)系，采用新興基因編輯技術(shù)這一研究利器，干擾“間諜”與“接頭人”之間“接頭暗號(hào)”的識(shí)別，從而同時(shí)阻斷多個(gè)細(xì)菌TALE蛋白“間諜”的破壞活動(dòng)，最終獲得了廣譜抗白葉枯病的水稻新種質(zhì)，提出了阻斷植物感病性而獲得廣譜抗病性的育種新途徑。

據(jù)悉，這一成果還能用于柑橘、棉花等其他植物的抗病研究。

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