1月17日，四川農(nóng)業(yè)大學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室王文明教授團(tuán)隊(duì)在植物學(xué)頂級(jí)期刊Nature Plants（N1級(jí)中科院大類TOP，IF=17.352）在線發(fā)表了題為“A natural allele of proteasome maturation factor improves rice resistance to multiple pathogens”的研究論文，該論文報(bào)道了一個(gè)天然等位基因改良水稻對(duì)稻瘟病、稻曲病、紋枯病、白葉枯病等多種病害的抗性，同時(shí)不影響水稻產(chǎn)量。

 

　　水稻是全球最重要的糧食作物之一，但長(zhǎng)期遭受稻瘟病、稻曲病、紋枯病、白葉枯病等多種病害的威脅，給糧食生產(chǎn)造成了嚴(yán)重?fù)p失。因此，迫切需要發(fā)掘多病害抗性基因，培育與利用多病害抗性品種，打好種業(yè)翻身仗，助力保障國(guó)家糧食安全。雅恢2115是四川農(nóng)業(yè)大學(xué)培育的一個(gè)優(yōu)質(zhì)多抗超級(jí)稻恢復(fù)系，由雅恢2115配組育成的水稻品種已超過(guò)18個(gè)，累計(jì)推廣面積3000多萬(wàn)畝。王文明教授聯(lián)合黃富教授團(tuán)隊(duì)從雅恢2115中挖掘到一個(gè)編碼蛋白酶體成熟因子的天然等位基因UMP1R2115。將UMP1R2115導(dǎo)入到感病水稻品種中，不僅能提高水稻對(duì)稻瘟病、稻曲病、紋枯病、白葉枯病等多種病害的抗性，而且對(duì)水稻主要農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量沒(méi)有明顯影響。研究還揭示了一條UMP1R2115解除植物免疫抑制的廣譜抗病通路：在病原菌入侵時(shí)，UMP1R2115通過(guò)增加水稻26S蛋白酶體的生物合成與活性，促進(jìn)過(guò)氧化物酶APX8和過(guò)氧化氫酶CatB的降解，提高侵染位點(diǎn)過(guò)氧化氫的積累，從而增強(qiáng)水稻對(duì)多種病原菌的抵御能力。研究發(fā)現(xiàn)，雅恢2115中的UMP1R2115是一個(gè)稀有的天然等位基因，具有導(dǎo)入到其他水稻品種的應(yīng)用潛力。因此，UMP1R2115的發(fā)現(xiàn)為培育抗多種病害的高產(chǎn)水稻品種提供了新的基因資源。

 

　　四川農(nóng)業(yè)大學(xué)西南作物基因資源發(fā)掘與利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的王文明教授和樊晶教授為該論文的共同通訊作者，博士后胡小紅、碩士生申帥和吳金龍、博士生劉杰、青年教師王賀博士為共同第一作者。我校黃富教授、盧艷麗教授、中國(guó)農(nóng)科院植物保護(hù)研究所寧約瑟研究員等參與了本研究。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)博士后科學(xué)基金、四川省青年科技創(chuàng)新研究團(tuán)隊(duì)、四川省自然科學(xué)基金、四川農(nóng)業(yè)大學(xué)雙支計(jì)劃等項(xiàng)目的資助。

 

　　論文鏈接：https://doi.org/10.1038/s41477-022-01327-3