久久精品免费观看_欧美日韩精品电影_91看片一区_日日夜夜天天综合

何祖華與學生在松江試驗田里查看水稻抗病性情況。

　　某些超級稻品種產量高卻抗病性差，維持高產得靠農藥；某些野生稻天生抗感染力強，但卻產量低下、個子矮小。是否有望讓水稻少生病，保持穩定高產呢？中國科學院分子植物科學卓越創新中心何祖華研究團隊經過15年不懈追蹤，終于獲得突破，找到了植物廣譜免疫調節的關鍵基因。日前，國際頂尖學術期刊《細胞》雜志在線發表了該論文。

　　水稻是我國最重要的糧食作物之一。水稻病蟲害種類多、發生范圍廣，對農業生產和糧食安全帶來威脅。如何能讓高產稻種擁有抗感染的強壯“體魄”？何祖華研究團隊從15年前就開始了鍥而不舍的探索。

　　“為了追求產量，以往我們只關注植株漂亮、穗粒飽滿的水稻。”何祖華說，抱著“天生我材必有用”的信念，他們從幾千份水稻資源中收集抗病植株，潛心尋找植物廣譜抗病的機理。

　　功夫不負有心人，研究團隊終于解開了這個謎團。原來，水稻的免疫系統受到鈣離子新感受子ROD1的精細調控。以往科學家發現的鈣離子信號，多為激起免疫系統抵御“外敵”，但ROD1的主要功能卻是“催眠”免疫系統——平時它會降解具有免疫活性的超氧分子ROS，使其處于低水平活動；當有病原菌侵襲時，ROD1就會被降解，從而解除對免疫系統的“催眠”，使它們奮勇“殺敵”，保衛植株健康。

　　“植物的這種策略非常聰明，令人意想不到。”何祖華解釋，維持免疫系統高效運轉，需要消耗大量能量，如果一直處于這種狀態，會對植物生長、繁殖造成不利影響。ROD1的存在，可以讓植物在沒有感染時集中能量長個子、結穗子，當有病害相侵時再調動免疫系統與之對抗，不至于迅速發病枯死，并能繁殖后代。

　　與此同時，科學家還發現，病原菌和植物長期處于“軍備競賽”的協同進化過程中。研究發現，水稻稻瘟病菌會進化出模擬ROD1結構的毒性蛋白，在植物體內盜用ROD1的免疫抑制途徑，實現侵染的目的。

　　“更有趣的是，由于植物無法逃避病原菌的侵染，因此進化出了與病原菌‘共存’的策略。”論文共同通訊作者、分子植物卓越中心研究員楊衛兵介紹，植物會適當減弱自己的抗病能力，來保證其生長繁殖，延續后代，讓植物抗病性與繁殖力維持相對平衡的水平——這就是植物聰明的生存之道。

　　這一系列發現為植物免疫領域研究提供了重要的新啟示。該研究首次說明了作物能夠選擇與氣候或栽培條件相適應的免疫策略，讓植物抗病能力與生長發育即環境適應性達到最佳平衡。論文審稿人表示： “這是一項非常精彩的工作，數據詳實豐富、發現令人振奮。”

　　何祖華表示，接下來研究組將進一步挖掘ROD1的育種應用價值。通過對3000多種不同水稻品種的基因序列分析，他們已經發現，ROD1單個氨基酸的改變可以影響其抗性和地理分布。這說明，作物抗病性還受地域起源的選擇，因此該發現也豐富了作物馴化的理論基礎。

　　此外，研究團隊發現，ROD1的功能在禾谷類作物中相當保守。因此，他們提出，可以通過基因編輯或操縱這類新的感病基因，實現廣譜抗病的新策略。這對培育高產高抗的作物品種具有重要的指導意義和應用潛力。（記者 許琦敏）