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PLoS Pathogens:水稻抗条纹叶枯病新机制
作者:河南麻将   发布时间:2020-12-24 05:33

  中国农业科学院作物科学研究所万建民院士团队揭示了病毒通过 “劫持” 油菜素内酯途径进而抑制茉莉酸介导的水稻条纹叶枯病抗性的新机制,为通过分子设计育种培育水稻条纹叶枯病抗性品种提供了理论依据。相关研究成果于 8 月 31 日在线发表在国际病毒学权威杂志《公共科学图书馆 - 病原学(PLoS Pathogens)》。

  水稻条纹叶枯病是由灰飞虱传播的一种病毒病,一旦得病便无药可治,因此,被称为 “水稻癌症”。培育抗性品种是防治水稻条纹叶枯病最经济、有效的途径。该团队前期利用已经建立的规模化水稻条纹叶枯病抗性鉴定技术体系,克隆了首个水稻抗条纹叶枯病抗性基因 STV11 ,并创建了分子标记聚合育种技术体系,有效解决了我国南方粳稻区受条纹叶枯病危害的难题。但水稻条纹病毒与水稻互作的分子机制仍然未知。

  该团队研究发现增加外源或内源油菜素类固醇和茉莉酸及增强两种激素的信号途径均可显著提高水稻对条纹叶枯病的抗性;相反,油菜素类固醇或茉莉酸信号受阻时,水稻更易感病。

  进一步研究发现,条纹叶枯病毒侵染水稻可以显著抑制植株内源性油菜素类固醇的合成,进而增加其信号途径关键负调控因子 OsGSK2 的积累。

  通过实验证实 OsGSK2 可以与茉莉酸途径的关键正调控因子互作,通过磷酸化使其降解,从而降低了油菜素类固醇增强的条纹叶枯病抗性,表明油菜素类固醇介导的条纹叶枯病抗性依赖于茉莉酸途径。

  上述研究揭示了病毒通过作用于类固醇途径,进而抑制茉莉酸介导的条纹叶枯病抗性的分子机制,加深了我们对病毒与寄主相互作用的认识,为利用分子育种技术培育抗性品种提出了新策略。

  该研究是万建民院士团队在水稻抗病虫研究领域取得的又一重要成果。该研究得到国家重点研发计划和国家自然科学基金等项目的资助。

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