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科学家揭示广谱和持久抗稻瘟病机制

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行 进
中国
２ ０ １ ７ 年２ 月
编辑： 贾然然 电话 ： ０ １ ０ — ６ ３ ７ ４ ４ １ ８ ９ 邮箱： ｎ ｚ ｚ ｋ ２ ０ ０ １ ＠１ ６ ３ ． ｅ ｏ ｍ
专 家预测
科学家揭示广谱和持久抗稻瘟病机制
２ ０ １ ７ 年农药市场或将走出Ｉ
本 报讯 ２月 ６目， 记 者从 中 题 。 片、 茎 秆 等 病 原 菌 侵 染 的组 织 部 本 报讯 ２ ０ １ ６ 年 我 国农 药行 是 两 全 齐 美 ； 如果ｔ 科 院 上 海 植 物 生 理 生 态 研 究 所 为 解 决 这 个 长 期 困 扰 植 物 位 表 达 量 很 低 ， 因 此 不 会 对 情 整 体 不 怎 么 景 气 ， 大 部 分 农 药 售 ， 特别 是制剂 ， 没 获悉 ， 该 所 伺 祖 华 团 队 在 广 谱 和 病 理 和 育 种 界 的 瓶 颈 问 题 ， 何 祖 Ｐ ｉ ｇ ｍ Ｒ 的 抗 病 功 能 产 生 太 大 的 成 交 量 都 不 怎 么 理 想 ， 并 且 很 多 价 意 义 不太 大 。 持 久 抗 稻 瘟 病 机 制 研 究 领 域 获 华 团 队 与 育 种 家 合 作 ， 从２ ０ ０ ２ 开 影 响 。 正 是 由于 Ｐ ｉ ｇ ｍ Ｓ 低 水 平 的 农 药 产 品 价 格 依 然 不 温 不 火 ， 但 尽 管 目前 没 有 ｛
大部分抗谱 窄 ， 在 实 际 的水 稻 抗 病育种实践 上的应用 价值不大 。 如 果 把 这 些 抗 病 基 因 整 合 到 一 个 品种提 高抗 病 性 往往会 影响 产 量和 品质 一即 抗病 性 代 价 问
开， 因 此 选 育 的 品 种 既 有 广 谱 抗 病 性 又 不影 响最 终 的产 量 。 据悉， 这 个新基因位点 Ｐ ｉ ｇ ｍ 自发 掘 以 来 ， 已经被国 内３ Ｏ 多 家 种 子 公 司 和 育 种 单 位 应 用 于 水 稻 抗病分 子育种 ， 已经 有 新 品种 提高水稻结实 率（ 产量） 。 参 加 区试 和 品种 审 定 。 相 关负 责人表示 ， 有 意 思 的 相 关 国内外权威 专家表 示 ， 是 通过长期 进化和人 工选择 ， 这 这 项 研 究 成 果 不 仅 在 理 论 上 扩 个Ｐ ｉ ｇ ｍ Ｓ 基 因 表 达 本 身 受 表 观 展 了 植物 免 疫 与抗 病性 机 制 的 遗 传调控 ： 其 本 身 的启 动 子 可 以 认 识 ， 也 为 作 物 抗 病 育 种 提 供 了 产 生 特 异 的 小 分 子 ＲＮＡ， 沉 默 有效 的新 工 具 。 自 己 的 表达 ， 导致 Ｐ ｉ ｇ ｍ Ｓ 在 叶 （ 黄 辛 朱泰 来 ）
白Ｐ ｉ ｇ ｍ Ｋ和 Ｐ ｉ ｇ ｍ Ｓ 。 Ｐ ｉ ｇ ｍ Ｒ口 ］
以对所 有检测 的稻瘟 病 菌 小种 都 具有广谱抗 病性 ， 但 同 时 会 使 水 稻种子 变 小 ， 产量降 低 。 而 Ｐ ｉ ｇ ｍ Ｓ 不产生抗 病性 ， 反而 会抑 制Ｐ ｉ ｇ ｍ Ｒ 的抗 病 功 能 ， 但 可 以
表达 ， 不 仅 为 病 原 菌 提 供 了 一 个 由于环保 压力 ， 近段 时间农 药原 药 的热 潮 ， 但根 据 Ｅ “ 避难 所” ， 还 使 病 原 菌 的 进 化 选 药 价 格 一 直 在 上 涨 ， 专家 表 示 ， 政 策因素预 计 ， ２ ０ １ ７ 择 压 力变 小 ， 减 缓 了病 原 菌 对 ２ ０ １ ７ 年 农药价格 必将打 破僵局 ， 市 场将会走 出熊 市 ，
病基因被克 隆和功能 鉴定 ， 但 绝
始， 广泛 筛 选抗 瘟 种质 ， 从起 源 于 我 国 农 家 品 种 的 育 种 材 料 中 鉴 定 了 一 个 广 谱 抗 瘟 性 新 位 点 Ｐ ｉ ｇ ｍ。 随后研究人员又用了 １ ０ 年 时间， 系 统 解 析 了 这 个 新 位 点 的
材 料市场 缺 口较 大 ， 价格急 剧上 明年防 治压力加大 ， 涨， 创 出历 史 新 高 。 加， 粮油、 林果 、 蔬 原 药价格 冲 高后 ， 因 离 农 药 卉 、 牧草、 园林 等方 ‘
Ｐ ｉ ｇ ｍ Ｒ的致病性进化 ， 因此使新 价 格 上涨 已成 必 然趋 势 。 涨 是 必然 趋 势 。 原［ 位点Ｐ ｉ ｇ ｍ具 有持 久 的抗 病 性 。 由 最近， 原 材 料 价 格 涨 势 强 点 ： 一是， 今 年 我 国
功 能机 制 。 研 究发现 ， 这 个 新 位 于 Ｐ ｉ ｇ ｍ Ｒ和 Ｐ ｉ ｇ ｍ Ｓ 紧 密 连 锁 在 劲 ， 让 时 值 使 用 淡 季 的 农 药 价 格 地 区 雨 水 偏 多 ， 各 种 点 Ｐ ｉ ｇ ｍ中有 ２ 个 发 挥 功 能 的 蛋 染 色 体 的一 个 小 区段 内 ， 不 能 分 也 走 出 低 迷 ， 报 出新 高 。 国 内 原 害 多 发 ， 且 越 冬 基
重大突破 ， 并 将 相 关 研 究 成 果 发 表 于 国际 顶 级 杂 志 《 科 学》 。 稻 瘟 病 由真 菌 引 起 ， 广 泛 侵 染 水稻 、 小 麦等 禾本 科 作物 ， 于 ２ ０ １ ２ 年被 列为 １ Ｏ 大 真 菌 病 害 之 首， 我 国 乃 至 全 球 所 有 水 稻 产 区 都 受这个病 害危害 ， 有 的 田 块 颗 粒无收 ， 因 此 我 国 水 稻 新 品 种 审 定从 ２ ０ ０ ８ 年开 始 实行稻 瘟病 抗 性 的“ 一票否决 ” 制。 控 制这 个 病 害 最 经 济 有 效 的 方 法 是 发 掘 新 的 抗 病 资 源 并 选 育 广 谱 抗 病 新 品种。 截 至 目前 ， 已有 ２ ５ 个 抗 稻 瘟

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抗稻瘟病机制取得科研突破

抗稻瘟病机制取得科研突破

育种 被国内 ３ ０ 多家种子公司和育种单 过 于注 重番 茄产 量 、 外观 等 商 品品 位应用于水稻抗病分子育种， 目 前 质， 导致 控制其 风 味 品质 的部 分基 已有新 品种通过 区试和 品种审定 。
展 示农业科 技 成果 ， 促 进现 代农 业发 展 。
失抗 病 性 ； 将 多种 抗 病基 因整 合 日前 ， 从 中 国农业 科学 院深 圳 到一 个 品种 ＇ ＿ 不仅难 度大周期长 ， 还 农 业基 因组 研究 所 、 蔬 菜花 卉研 究 会导致作物产量和品质降低。 为解 所 获悉 ， 由黄 三文 研究 员领 衔 的科 决这＿难题， 中科院上海植物生理
容双 １ ９
因位 点 丢 失，
毒， 具有 极 为复杂 的免疫抑 制和 免 得 番 茄 口感 科 技 动 态 疫逃逸机制。 近 日， 中 国农 业 科 学 下 降。 目前 研 院上 海 兽 医 研 究 所 马 志 永研 究 员 究 团队和 育种 家 们合 作 ， 已培育 出 领 衔 的猪呼 吸道 传染病 创 新 团队 ， 含 糖 量提 高 的番茄 新 品种 ， 也正 力 揭 示 了高 致 病 性猪 繁 殖 与 呼吸 综 争恢 复番 茄原 来 的浓郁 风 味 ， 使 美 合征病毒抑制抗原递呈作用新机制， 味番茄早 目登上人们的餐桌 。 有助 于解析猪 繁殖与呼吸综 合征病 抗稻瘟病机制取得科研突破 毒复杂的免疫抑制和免疫逃逸机制， 稻 瘟 病 可 引起 水 稻大 幅度 减 从而 能够指导针对该病毒疫 苗的研 甚 至颗 粒无 收 。 据介绍， 目前 已 究和使用技术 ， 且在该病毒感染 的临 产 ， 床用药上也具有参考作用。 有２ ５ 个 抗 稻瘟 病基 因被 克 隆和功 能鉴 定 ， 但绝大部分 抗谱窄 ， 容 易丧
番茄风味品质研究有新进展
中科院揭示水稻-稻瘟菌互作过程新机制或为稻瘟病防控提供新思路

中科院揭示水稻-稻瘟菌互作过程新机制或为稻瘟病防控提供新思路

28-29/809论证。

在中国，随着百草枯的退市，抗性问题将会是国内除草剂市场所面临的主要问题。

以抗药性种类多、抗性水平高和速度快、范围广为主要特点的抗性杂草，日益表现出单抗性、多抗性和交互抗性共发的现象。

而田间单一群落化学除草剂几乎很难防治，导致农民习惯了防治不住时就加大除草剂的科技与产品*接上页*防治剂量，但这样往往会导致更高抗性的产生，加剧药害发生的可能性，并且会增加防除成本、污染环境。

目前业内寄予草甘膦复配制剂较大的希望，以解决相关难题。

草甘膦复配制剂将会对杂草抗药性的延缓和治理、降低植保成本有比较重要的意义。

（完）中科院揭示水稻-稻瘟菌互作过程新机制或为稻瘟病防控提供新思路 近日，中国农科院植物保护研究所王国梁研究团队题为“Immunity to Rice Blast Disease by Suppression of Effector-Triggered Necrosis”的研究论文在Cell 子刊Current Biology 杂志上发表。

该研究通过分析鉴定稻瘟菌效应蛋白在水稻中靶标蛋白，揭示了水稻-稻瘟菌互作过程中的新机制。

稻瘟病俗称水稻“癌症”，往往造成水稻严重减产。

深入研究水稻-稻瘟菌互作机制，对提出新的病害防控策略和培育抗稻瘟病的水稻新品种具有重要意义。

王国梁研究团队在前期研究中克隆了水稻的广谱抗稻瘟病基因Piz-t，然而水稻R 蛋白Piz-t 与其稻瘟菌相应的Avr 效应蛋白AvrPiz-t 之间不存在直接相互作用。

为了研究Piz-t-AvrPiz-t 介导的水稻免疫反应，通过酵母双杂交筛选得到了AvrPiz-t 在水稻中的12个互作蛋白（APIP1-APIP12），已有研究结果表明AvrPiz-t 通过靶标水稻的E3泛素连接酶APIP6和API10抑制水稻的基础免疫反应（PTI），靶标APIP10负调控R 蛋白Piz-t 蛋白水平的累积（2012, The Plant Cell；2016, PLoSPathogens）。

光照如何提升水稻对稻瘟病菌的免疫力

光照如何提升水稻对稻瘟病菌的免疫力

18/879 稻瘟病是由稻瘟病菌（Magnaportheoryzae）引起的毁灭性病害，有“水稻癌症”之称。

稻瘟病发生于世界各地，可发病于水稻的各生育期，近年来每年给我国造成30亿公斤以上的粮食损失，威胁着我国乃至全世界粮食安全。

该病害在连续阴雨、光照不足时常常会大爆发，但是其机制至今仍不清楚。

8月12日，PNAS 发表了南京农业大学张正光教授课题组题为“Phosphorylation-guardedlight-harvesting complex II contributes to broad-spectrum blast resistance inrice”的研究论文，揭示了光照和水稻抗稻瘟病菌之间的关系。

该研究从遗传和分子生物学水平上揭示了水稻利用光照调控自身免疫的机制，为选育抗病水稻品种提供新思路。

在正常条件下，水稻捕光复合体（Lightharvesting complex, LHC）家族成员LHCB5与PsbS（Photosystem II subunit S）是维持叶绿体电子传递的重要组分。

该研究发现，稻瘟病菌入侵水稻时，LHCB5的第24位苏氨酸发生磷酸化，给水稻体内拉起来“战时警报”。

水稻“战时警备”状态下，LHCB5会一反常态，加速向叶绿体中积累，撇开老朋友PsbS，自身以“三人特别行动队”的方式快速聚合。

大量特别行动队在叶绿体中快速集合“巡逻”和“戒严”，导致叶绿体正常的电子行动不便，转运速率下降，这些电子在叶绿体中大量积累，就找到氧气合作，诱发叶绿体中活性氧的迸发，唤醒了叶绿体内专门的抗病相关基因，从而提高了水稻对稻瘟病菌的反抗能力（抗病性）。

通过分析3,000份水稻种质资源，发现LHCB5基因的启动子区域存在丰富的多态性位点（Single nucleotide polymorphisms,SNPs），不同的SNPs 决定着LHCB5基因转录水平的高低，并且在粳稻和籼稻品种中存在明显分化，粳稻中LHCB5的转录水平显著高于籼稻品种。

水稻稻瘟病抗性研究与展望

水稻稻瘟病抗性研究与展望

水稻稻瘟病抗性研究与展望水稻是世界上最重要的粮食作物之一，也是许多人类的主要食物来源。

而水稻稻瘟病是水稻产量严重损失的主要原因之一，因此对水稻稻瘟病抗性的研究具有重要意义。

在本文中，将会对水稻稻瘟病抗性的研究现状和展望进行阐述。

水稻稻瘟病是由稻瘟病菌引起的一种严重病害，其主要症状为叶片上出现褐色水浸斑，随后呈现褐色条状病斑。

如果得不到及时有效的防治，将导致水稻植株生长衰弱，叶片干枯，最终严重影响水稻产量和品质。

目前，水稻稻瘟病已经成为制约粮食生产的一大障碍，因此对水稻稻瘟病抗性的研究势在必行。

近年来，随着分子生物学和遗传学研究的不断深入，人们对水稻稻瘟病抗性的研究取得了许多重要进展。

通过对水稻抗病基因的鉴定和克隆，科学家们已经发现了一些水稻的抗稻瘟病基因，例如Pi9、Pi54等。

这些抗病基因的发现为培育具有抗稻瘟病性状的水稻品种提供了重要的基因资源。

通过分子标记辅助育种和基因编辑等技术手段，已经成功培育出一些具有较强抗稻瘟病能力的水稻新品种，如“超级稻”等。

这些新品种在抗病性和产量方面都取得了显著的进步，为水稻稻瘟病的防控提供了有力的支持。

除了遗传改良和分子育种，人们还通过研究水稻与稻瘟病菌相互作用的机制，来揭示水稻抗性的分子机制。

通过对水稻与稻瘟病菌的相互作用过程进行深入研究，已经发现了许多重要的抗病基因和抗病相关信号转导途径，这些都为培育具有更高抗病性的水稻品种提供了理论依据和技术支持。

尽管水稻稻瘟病抗性研究取得了重要进展，但仍面临着许多挑战和问题。

水稻稻瘟病的发病机制十分复杂，涉及到水稻植株与稻瘟病菌之间的相互作用、病原菌的致病机制等多个方面，因此对水稻稻瘟病抗性的研究需要进行深入和全面的探索。

目前存在的抗稻瘟病品种抗性单一、易发生抗性失效的问题仍然严重制约了水稻稻瘟病的防控。

如何培育出更加广谱、持久的抗稻瘟病品种仍是一个亟待解决的问题。

水稻稻瘟病病原菌的快速变异和抗药性的产生也给防治工作带来了很大的困难，如何有效应对这些新情况也需要进一步的研究和探讨。