【PNAS】历时10年！浙江省农科院瞿绍洪团队揭示水稻持久抗稻瘟病新基因

 3月23日，浙江省农科院病毒学与生物技术研究所瞿绍洪研究员带领的水稻抗病遗传改良研究团队在国际顶级学术期刊《美国科学院院报》（PNAS）在线发表了题为“The OsBDR1-MPK3 module negatively regulates blast resistance by suppressing the jasmonate signaling and terpenoid biosynthesis pathway”的研究论文，鉴定了一个编码类受体激酶的水稻稻瘟病抗性关键基因OsBDR1，解析发现OsBDR1与丝裂原活化蛋白激酶MPK3形成分子模块（OsBDR1-MPK3），该模块调控茉莉酸抗病激素以及萜烯类植保素的生物合成，进而调控水稻稻瘟病抗性的分子机制，为培育持久抗稻瘟病水稻品种提供了分子理论基础。

| OsBDR1调控水稻稻瘟病抗性分子机理的示意图

省农科院王岚岚副研究员为第一作者，团队负责人瞿绍洪研究员为通讯作者，我院与浙江师范大学联合培养研究生徐国娟为并列第一作者，浙江大学李冉研究员为共同通讯作者。

稻瘟病作为水稻的三大病害之一，严重影响了稻米的品质、产量和国家粮食安全。近年来，筛选优异抗病种质材料并挖掘有效的抗病基因，成为解决稻瘟病的重要途径之一，但仍存在如农艺性状差、广谱或持久性抗病基因短缺、基因数目多但功能类似等问题，因此抗性基因筛选和抗病育种工作任重道远。

本研究始于2012年，通过大量水稻材料的抗感基因型筛选、比较转录组分析、180个候选基因抑制表达转基因水稻株系的表型与分子解析，于2017年成功筛选获得了一个从未被报道过的水稻稻瘟病抗性关键基因，命名为BDR1 (Blast Disease Resistance 1 )。此后，开展了OsBDR1相关抗病机制的解析研究，发现OsBDR1可磷酸化MPK3并调控茉莉酸信号途径，以及单萜和倍半萜类物质的生物合成，且上述萜类化合物能够显著抑制稻瘟病菌生长。经过团队成员和研究生的十年努力，OsBDR1调控稻瘟病抗性的基础性研究已划上一个圆满句号，下一步将有望利用OsBDR1基因所具有的广谱和持久抗病性特点，深入开展生物育种研究。

生物所水稻抗病遗传改良研究团队致力于水稻稻瘟病与纹枯病的抗性遗传分子机理、转基因育种技术等研究，已在《Plant Physiology》《Journal of Integrative Plant Biology》《Rice》《Frontiers in Plant Science》等学术期刊发表系列研究成果。

相关研究获得了转基因生物新品种培育重大专项、国家自然科学基金、浙江省农科院青年人才项目、省部共建农产品质量安全危害因子与风险防控国家重点实验室自主设计课题等项目的资助。

来源 | 病毒学与生物技术研究所

转自：“iPlants”微信公众号

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