OsBDR1调控水稻稻瘟病抗性分子机理的示意图。浙江省农科院供图
洪恒飞 王夏君 科技日报记者 江耘
3月27日，记者从浙江省农科院获悉，该院病毒学与生物技术研究所瞿绍洪研究员团队鉴定了一个水稻稻瘟病抗性关键基因OsBDR1，并与浙江大学科研人员共同解析发现，它能与丝裂原活化蛋白激酶MPK3形成分子模块，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。相关论文近日在线发表于《美国科学院院报》。
稻瘟病作为水稻的三大病害之一，影响稻米的品质、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。
据了解，该团队这一研究始于2012年，通过对大量水稻材料的抗感基因型筛选、比较转录组分析，对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后将其命名为BDR1。
瞿绍洪介绍，团队开展了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，上述萜类化合物能够显著抑制稻瘟病菌生长。团队在水稻自然群体中筛查出有OsBDR1隐性遗传的水稻种质材料，因此可以用这些材料做“抗源基因”亲本材料，配制杂交组合，通过系谱选择法，在杂交后代中选出抗病高产新品种。
“这一研究为培育持久抗稻瘟病水稻品种提供了分子理论基础。”他表示，本次研究中，团队还提供了芳樟醇和石竹烯这两种萜类化合物显著抑制稻瘟菌的实验证据，除了阐明水稻抗病机制，还说明这些化合物有望开发利用成抑菌的农药，用于稻瘟病防控。