9月23日,从安徽农业大学获悉,该校陈晓洋教授团队联合相关单位科研人员共同发现了真菌分泌性漆酶的致病新策略,鉴定到一个水稻免疫相关类受体激酶OsSRF3,为研究植物先天免疫机制和创制新的水稻广谱抗病材料提供了理论依据。相关成果日前发表在国际期刊《自然·通讯》(Nature Communications)上。
稻曲病是世界水稻生产中的重要病害之一,不仅造成稻米产量损失,而且稻曲球中产生的毒素对动物细胞具有毒性和致畸作用,严重威胁粮食安全。在我国,稻曲病发生尤为严重,年均发生面积4500万亩,减产超1.5亿公斤。培育抗稻曲病品种被认为是目前最经济有效的防治措施,但现阶段抗稻曲病品种和基因资源严重缺乏。因此,深入解析稻曲病菌与水稻的互作机理,可为培育水稻抗稻曲病品种提供理论依据和重要基因资源。陈晓洋教授团队认为,用稻曲菌效应蛋白挖掘与之对应的水稻免疫相关蛋白,根据其抗病机制服务作物抗性设计改良,是当前培育优良抗稻曲病品种的重要途径之一。
研究人员发现,水稻受体激酶OsSRF3可以调控水稻对稻曲病、稻瘟病、纹枯病和白叶枯病的广谱抗病性。在水稻细胞中,油菜素类固醇受体相关激酶OsBAK1直接磷酸化修饰OsSRF3,导致OsSRF3磷酸化修饰促进其蛋白稳定性,进而提高水稻对病原菌的抗病性。在稻曲菌侵染过程中,稻曲菌分泌的效应蛋白UgsL进入水稻细胞后,与水稻类受体激酶OsSRF3相互作用,UgsL促进OsSRF3蛋白降解,导致水稻的抗病性降低,进而促进发病。
“这项研究成果是以稻曲菌效应蛋白UgsL为分子探针,挖掘到水稻广谱抗病基因水稻类受体激酶OsSRF3,从而为培育抗病品种提供了重要抗性基因资源。”陈晓洋说。