稻瘟病被称为“水稻癌症”，常年肆虐各个水稻产区，引起水稻大幅度减产甚至绝收，是全球粮食安全的重大隐患。我国不同稻区均是稻瘟病的易发区，每年因稻瘟病发病直接损失稻谷约30亿公斤。因此，防治稻瘟病是我国粮食安全生产的主要任务之一。而在农作物广谱抗病育种领域，如何通过增强植物的防卫代谢以获得广谱抗病性，一直是科学家持续努力解决的重要科学难题。

经过多年攻关，北京时间今天（16）凌晨，中国科学院分子植物科学卓越创新中心何祖华研究团队在国际顶尖学术期刊《自然》（Nature）在线发表最新成果，揭示水稻广谱抗病NLR免疫受体蛋白通过保护初级防卫代谢通路免受病原菌攻击，协同整合植物基础抗病性（PTI）和专化性抗性（ETI）两层免疫系统，赋予水稻广谱抗稻瘟病的新机制。

何祖华研究员介绍，团队综合运用植物病理及遗传、分子生物学和生物化学等实验技术平台，在水稻中鉴定到一个新的水稻免疫调控蛋白PICI1。该蛋白通过增强蛋氨酸合酶的蛋白稳定性，强化蛋氨酸合成，促进抗病激素乙烯的生物合成，从而调控水稻的基础抗病性（PTI）。然而由于病原菌进化出一系列的毒性蛋白，直接降解PICI1，抑制水稻的基础抗病性，使之有利于病原菌的入侵。研究发现，水稻进化产生的广谱抗病NLR受体可以通过抑制病原菌毒性蛋白展开“军备竞赛”，通过与PICI1互作，使其免受病原菌毒性蛋白降解，进而保护并加强植物对抗病原菌毒性蛋白的生产，激发更强烈的植物对抗病原菌的专化性抗性（ETI），以增加植物的防卫代谢，获得广谱抗病性。而防卫物质代谢 “PICI1—蛋氨酸—乙烯”的过程作为植物和病原菌争夺的重要“化学装备”，对于植物获得广谱抗病的“全面胜利”起着至关重要的作用。

随后，研究团队又通过对3000份水稻品种的基因组数据进行分析，挖掘到PICI1优异的田间抗病变异位点，为水稻抗病育种提供了新的思路和靶点。

谈到该研究成果的应用前景，何祖华研究员表示，为了获取粮食的高产稳产，农业生产中施加大量农药，严重影响生态环境和食品安全，是我国农业生产中亟待解决的重大问题之一。通过加强水稻这一化学防卫代谢网络，有望达到水稻广谱持久抗稻瘟病的目的，并降低农药的施用，实现绿色生态农业。

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