2月6日，記者從中科院上海植物生理生態(tài)研究所獲悉，該所何祖華團(tuán)隊(duì)在廣譜和持久抗稻瘟病機(jī)制研究領(lǐng)域獲重大突破，相關(guān)研究成果2 月2 日在線發(fā)表于國際頂級雜志《科學(xué)》。

稻瘟病由真菌引起，廣泛侵染水稻、小麥等禾本科作物，于2012年被列為十大真菌病害之首，我國乃至全球所有水稻產(chǎn)區(qū)都受這個病害危害，有的田塊顆粒無收，因此我國水稻新品種審定從2008年開始實(shí)行稻瘟病抗性的“一票否決”制。控制這個病害最經(jīng)濟(jì)有效的方法是發(fā)掘新的抗病資源并選育廣譜抗病新品種。截至目前，已有25個抗稻瘟病基因被克隆和功能鑒定，但絕大部分抗譜窄，在實(shí)際的水稻抗病育種實(shí)踐上的應(yīng)用價值不大。另一方面，如果把這些抗病基因整合到一個品種提高抗病性往往會影響產(chǎn)量和品質(zhì)-即抗病性代價問題。

為解決這個長期困擾植物病理和育種界的瓶頸問題，何祖華團(tuán)隊(duì)與育種家合作，從2002開始，廣泛篩選抗瘟種質(zhì)，從起源于我國農(nóng)家品種的育種材料中鑒定了一個廣譜抗瘟性新位點(diǎn)Pigm。隨后研究人員又用了10年時間，系統(tǒng)解析了這個新位點(diǎn)的功能機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn)，這個新位點(diǎn)Pigm中有2個發(fā)揮功能的蛋白PigmR和PigmS。PigmR可以對所有檢測的稻瘟病菌小種都具有廣譜抗病性，但同時會使水稻種子變小，產(chǎn)量降低。而PigmS不產(chǎn)生抗病性，反而會抑制PigmR的抗病功能，但可以提高水稻結(jié)實(shí)率（產(chǎn)量）。

何祖華研究員表示，有意思的是通過長期進(jìn)化和人工選擇，這個PigmS基因表達(dá)本身受表觀遺傳調(diào)控：其本身的啟動子可以產(chǎn)生特異的小分子RNA，沉默自己的表達(dá)，導(dǎo)致PigmS在葉片、莖稈等病原菌侵染的組織部位表達(dá)量很低，因此不會對PigmR的抗病功能產(chǎn)生太大的影響。正是由于PigmS低水平的表達(dá)，不僅為病原菌提供了一個“避難所”，還使病原菌的進(jìn)化選擇壓力變小，減緩了病原菌對PigmR的致病性進(jìn)化，因此使新位點(diǎn)Pigm具有持久的抗病性。由于PigmR和PigmS緊密連鎖在染色體的一個小區(qū)段內(nèi)，不能分開，因此選育的品種既有廣譜抗病性又不影響最終的產(chǎn)量。

據(jù)悉，這個新基因位點(diǎn)Pigm自發(fā)掘以來，已經(jīng)被國內(nèi)30多家種子公司和育種單位應(yīng)用于水稻抗病分子育種，已經(jīng)有新品種參加區(qū)試和品種審定。

相關(guān)國內(nèi)外權(quán)威專家表示，這項(xiàng)研究成果不僅在理論上擴(kuò)展了植物免疫與抗病性機(jī)制的認(rèn)識，也為作物抗病育種提供了有效的新工具。

據(jù)悉，該項(xiàng)研究得到了中科院先導(dǎo)項(xiàng)目、國家轉(zhuǎn)基因新品種培育重大專項(xiàng)、國家自然科學(xué)基金委等資助。