水稻与病原菌互作分子调控机理研究

2014-08-22 | 作者: 中国农业科学院植物保护研究所 | 标签: 水稻与病原菌互作

近日,中国农业科学院植物保护研究所“千人计划”学者王国梁教授及其科研团队以“水稻先天免疫抗细菌和真菌病害的研究进展”为题在植物病理学领域顶尖期刊《植物病理学年评(Annual Review of Phytopathology)》发表文章,着重阐述了水稻与稻瘟病菌、白叶枯病菌互作的分子调控网络。

该论文简要介绍了水稻生产上的重大病害发生危害情况,以及水稻病害分子机制研究概况。然后,围绕水稻受病原相关分子模式(Pathogen-associated Molecular Patterns, PAMPs)诱导的免疫(PAMP-triggered immunity, PTI)信号途径、病原菌效应蛋白(Effector)抑制水稻PTI、水稻受病原菌效应蛋白诱导的免疫(Effector- triggered immunity, ETI)信号途径等3个方面,重点阐述了“由真菌几丁质,细菌脂多糖、肽聚糖及鞭毛蛋白引起的水稻PTI;真菌LysM及细菌TAL效应蛋白抑制水稻先天免疫系统;以及稻瘟病菌无毒基因与水稻互作的三种模式”的研究新进展。最后,基于当前水稻病害研究的进展以及分子植物病理学的前景,作者还提出了未来水稻先天免疫抗病机制研究领域,在“效应蛋白的水稻靶标、抗病蛋白的直接靶标、表观遗传调控的水稻抗病机理、小RNA如何调节水稻抗病、病原菌无毒基因的快速克隆、环境因素对水稻抗病的影响”等方面的挑战和机遇。

据悉,水稻是世界上最重要的粮食作物之一,其高产、稳产是全球粮食安全的重大问题。水稻生产过程中遭受各种真菌(如稻瘟菌、纹枯菌、稻曲病菌)、细菌(如白叶枯、细条病菌)、病毒(如条纹叶枯、黑条矮缩)的危害,是造成产量损失的最直接因素。近期研究表明,植物存在着与动物相似的先天免疫系统,该系统由PTI和ETI两个层次的免疫反应组成。

近年来,有关水稻先天免疫机制的认识,在不断加深。植保所王国梁科研团队和“国家引进外国高端人才计划”学者简•利奇(Jan Leach)教授研究组在稻瘟病菌和水稻白叶枯病菌的效应蛋白鉴定及生物学功能、水稻抗稻瘟病和白叶枯病基因克隆及抗性机理方面研究,揭示了水稻抗稻瘟病及白叶枯病的分子机理,勾勒出稻瘟病菌、白叶枯病菌与水稻互作的分子调控网络。该论文的发表引起国际同行的高度关注。

来源:中国农业科学院

相关文章