我國科學(xué)家解析水稻抗條紋葉枯病新機制

近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所萬建民院士團隊揭示了病毒通過“劫持”油菜素內(nèi)酯途徑進而抑制茉莉酸介導(dǎo)的水稻條紋葉枯病抗性的新機制，為通過分子設(shè)計育種培育水稻條紋葉枯病抗性品種提供了理論依據(jù)。相關(guān)研究成果在線發(fā)表在 《公共科學(xué)圖書館-病原學(xué)（PLoS Pathogens）》上。

水稻條紋葉枯病是由灰飛虱傳播的一種病毒病，一旦得病便無藥可治，因此，被稱為“水稻癌癥”。培育抗性品種是防治水稻條紋葉枯病最經(jīng)濟、有效的途徑。該團隊前期利用已經(jīng)建立的規(guī)?；緱l紋葉枯病抗性鑒定技術(shù)體系，克隆了首個水稻抗條紋葉枯病抗性基因STV11，并創(chuàng)建了分子標記聚合育種技術(shù)體系，有效解決了我國南方粳稻區(qū)受條紋葉枯病危害的難題。但水稻條紋病毒與水稻互作的分子機制仍然未知。

該團隊研究發(fā)現(xiàn)，增加外源或內(nèi)源油菜素類固醇和茉莉酸及增強2種激素的信號途徑，均可顯著提高水稻對條紋葉枯病的抗性；相反，油菜素類固醇或茉莉酸信號受阻時，水稻更易感病。進一步研究發(fā)現(xiàn)，條紋葉枯病毒侵染水稻可以顯著抑制植株內(nèi)源性油菜素類固醇的合成，進而增加其信號途徑關(guān)鍵負調(diào)控因子OsGSK2 的積累。通過實驗證實OsGSK2可以與茉莉酸途徑的關(guān)鍵正調(diào)控因子互作，通過磷酸化使其降解，從而降低了油菜素類固醇增強的條紋葉枯病抗性，表明油菜素類固醇介導(dǎo)的條紋葉枯病抗性依賴于茉莉酸途徑。上述研究揭示了病毒通過作用于類固醇途徑，進而抑制茉莉酸介導(dǎo)的條紋葉枯病抗性的分子機制，加深了人們對病毒與寄主相互作用的認識，為利用分子育種技術(shù)培育抗性品種提出了新策略。

該研究得到國家重點研發(fā)計劃和國家自然科學(xué)基金等項目資助。