关键词:水稻抗稻曲病基因被发现

来源：四川农业大学2022年10月21日09336007

20世纪80年代以前，稻曲病零星发生，一般发生在水稻丰收的年份，因此也被人们称为“谷峰病”。

在20世纪80年代以前，稻曲病是零星发生的，通常发生在收获的年份，因此也被人们称为谷峰病。近年来，稻曲病的发生广泛分布于亚洲、美洲、非洲和欧洲的40多个水稻种植国家或地区，尤其是中国，平均每年发生面积超过4500万亩。稻曲病不仅影响水稻产量和品质，而且产生霉菌毒素污染，危害人畜健康。稻曲病菌在孕穗期后期特异性感染水稻花器官，阻止开花、受精和种子形成。由于稻曲病的发病依赖于环境条件，利用正向遗传学鉴定稻曲病抗性进展缓慢，还缺乏用于选育稻曲病抗性的抗性基因资源。

西南作物遗传资源开发利用国家重点实验室的王文明教授团队在植物学杂志《分子植物》(TOP 1 Area)上发表了题为《OsRACK1A的增产》的文章，osrack 1a是一种效应子靶向的支架蛋白，可促进osrbohb介导的ROS产生，在不影响产量的情况下提高水稻花对稻曲病的抗性。本文报道了一种由稻曲病菌细胞质效应子介导的新致病机制，并利用效应子作为分子探针发现了一个显著提高稻曲病菌抗性而不影响水稻产量的基因。

本研究发现稻曲病菌分泌一种细胞质效应子UvCBP1，促进水稻花器官的侵染。从力学上讲，UvCBP1与水稻支架蛋白OsRACK1A相互作用，竞争其与NAPDH氧化酶OsRBOHB的相互作用，导致OsRBOHB磷酸化水平降低，从而减少活性氧(ROS)的产生，使水稻易受病害影响。虽然通过自然变异分析，没有OsRACK1A变异体可以逃脱UvCBP1靶向，但OsRACK1A的启动子具有丰富的多态性，关联分析表明OsRACK1A启动子中7873-bp的大片段插入与OsRACK1A的转录水平和稻曲病抗性呈显著负相关。重组自交系和单片段代换系的遗传分析进一步证实了这一结果。重要的是，通过转基因手段过量表达OsRACK1A不仅可以提高水稻对稻曲病的抗性，而且对水稻的主要农艺性状和产量没有明显影响。因此，本研究不仅揭示了植物花器官病原菌新的致病机理，而且为培育抗稻曲病高产水稻提供了宝贵的遗传资源。

西南作物遗传资源开发利用国家重点实验室博士后李国邦、硕士研究生何、青年教师王鹤博士为论文第一作者合著，教授和教授为合作通讯作者。此外，四川农业大学的陈、黄福、许教授为本研究提供了支持。本研究得到了国家、四川省青年科技创新研究团队、四川农业大学双枝计划等项目的资助。

水稻稻曲病病原效应器UvCBP1的致病机制及水稻支架蛋白OsRACK1A介导的抗稻曲病机制模式图

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