近日，中國科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng )新中心何祖華研究團隊在《細胞》在線(xiàn)發(fā)表論文，揭示了水稻鈣離子感受器ROD1精細調控水稻免疫，從而降低水稻因廣譜抗病引發(fā)的生存代價(jià)，平衡水稻抗病性與生殖生長(cháng)和產(chǎn)量性狀。

水稻是我國重要的糧食作物之一。但近年來(lái)，水稻病蟲(chóng)害發(fā)生情況嚴重，對我國農業(yè)生產(chǎn)和糧食安全構成嚴重威脅。但高抗的水稻品種往往生長(cháng)發(fā)育受到限制，導致產(chǎn)量降低。那么，如何在提高水稻抗病性的同時(shí)不影響其產(chǎn)量性狀，維持好植物抗病與生長(cháng)發(fā)育的平衡?此外，面對病原菌的不斷進(jìn)化，如何讓植物的免疫屏障有效抵御不同病原菌的反復進(jìn)攻?

研究人員發(fā)現ROD1作為一個(gè)新的植物免疫抑制中樞，通過(guò)降解具有免疫活性的超氧分子(ROS)，從而抑制植物的防衛反應。因此，在沒(méi)有病原菌侵染時(shí)，植物的基礎免疫維持在較低水平，有利于水稻生殖生長(cháng)，進(jìn)而提高產(chǎn)量。但當病原菌侵染時(shí)，植物進(jìn)化出了聰明的免疫激發(fā)新途徑：通過(guò)降解ROD1減弱其功能，保證植物在抵御病原菌時(shí)能產(chǎn)生有效的防衛反應，不至于迅速發(fā)病枯死，并能繁殖后代。

另一方面，病原菌和植物長(cháng)期處于“軍備競賽”的協(xié)同進(jìn)化過(guò)程中。研究發(fā)現水稻稻瘟病菌會(huì )進(jìn)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(shí)現侵染的目的。由于植物無(wú)法逃避病原菌的侵染，因此進(jìn)化出了與病原菌共同生存的策略：通過(guò)適當減弱植物的抗病能力，來(lái)保證其生長(cháng)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。

“以往相關(guān)研究聚焦了鈣離子信號如何激活植物免疫的問(wèn)題，但這項成果揭示了一條以鈣離子受體ROD1為核心的免疫抑制新通路，以及植物與病原菌利用蛋白質(zhì)結構模擬介導的協(xié)同進(jìn)化機制，為植物免疫領(lǐng)域研究提供重要的新啟示?！焙巫嫒A告訴《中國科學(xué)報》，該研究..說(shuō)明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(cháng)發(fā)育即環(huán)境適應性達到..平衡。

該研究組進(jìn)一步挖掘ROD1的育種應用價(jià)值，通過(guò)對3000多種不同水稻品種的基因序列分析，發(fā)現ROD1單個(gè)氨基酸的改變可以影響其抗性和地理分布，說(shuō)明作物抗病性受地域起源的選擇，豐富了作物馴化的理論基礎。(黃辛)

本文轉載自中國新聞網(wǎng)，內容均來(lái)自于互聯(lián)網(wǎng)，不代表本站觀(guān)點(diǎn)，內容..歸屬原作者及站點(diǎn)所有，如有對您造成影響，請及時(shí)聯(lián)系西安液壓膠管接頭生產(chǎn)予以刪除！