市农科院揭示水稻品种响应纹枯病菌侵染的重要机制

　　近日，市农科院植保所和作物所共同合作在国际期刊《International Journal of Molecular Sciences》（影响因子5.6）发表了题为“Comparison of Transcriptome between Tolerant and Susceptible Rice Cultivar Reveals Positive and NegativeRegulators of Response to Rhizoctonia solani in Rice”的研究论文。该研究以水稻品种为研究对象，通过转录组学分析揭示多个阳性和阴性调控因子在水稻抗感品种响应纹枯病菌侵染过程中扮演重要角色。

　　水稻是世界上最重要的粮食作物之一，近年来我国水稻纹枯病的发生呈现出增加的趋势，该病害导致水稻无法正常抽穗或抽穗后秕谷较多，一般可造成减产10%—20%，严重时减产可达50%。因此，通过挖掘抗病基因，明确抗病分子机制，有助于从源头上控制纹枯病的发生和蔓延。

　　研究团队经由2020—2021年连续两年的人工接种纹枯病菌水稻品种抗性表型数据，筛选出中抗纹枯病的水稻材料ZD22和高感纹枯病的品种XZ1。分析抗、感品种接种纹枯病菌48小时后的转录组数据，结果显示抗病品种ZD22检测到7066个差异表达基因，而感病品种XZ1中仅检测到60个差异表达基因，响应纹枯病菌入侵抗感品种的转录组存在非常明显的差异。进一步分析阳性调控因子主要富集在细胞表面模式识别受体、Ca2+离子信号相通路和有丝裂原活化蛋白激酶MAPK级联反应等抗病相关基因和代谢途径，阴性调控因子主要富集于生长素信号通路。

　　植保所研究员杨秀荣与作物所副研究员闫双勇为该论文的并列第一作者和并列通讯作者。植保所粮经病害研究室一直从事水稻病害的发生发展规律、成灾机制及病原菌与品种之间的互作关系等方面的研究，承担我国北方稻区水稻品种对病害抗性评估及天津市水稻产业体系绿色防控岗等工作。作物所拥有大量的水稻品种和资源，培育了优良的小站稻品种津稻1187和金粳919，目前成为天津市小站稻主栽品种，通过两家联合，初步揭示了水稻抗病品种抵御纹枯病菌侵染的重要机制，为水稻纹枯病抗性基因挖掘及分子育种奠定了重要研究基础。

　　该研究得到了天津市水稻现代农业产业技术体系创新团队和天津市农业科学院青年科技创新项目（一般项目）等项目资助。

　　论文连接：https://doi.org/10.3390/ijms241814310