1月31日，中國農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所植物抗病功能基因研究組通過分析鑒定稻瘟菌效應蛋白在水稻中靶標蛋白，揭示了稻瘟菌侵染的新機制。相關研究成果在《公共科學圖書館一病原體（PLoS Pathogens）》上發(fā)表。

　　由稻瘟菌（Magnaporthe oryzae）侵染引起的稻瘟病俗稱水稻“癌癥”，往往造成水稻嚴重減產(chǎn)。鉀是植物生長發(fā)育所必需的三大營養(yǎng)元素之一。作物生產(chǎn)中增施鉀肥能顯著提高產(chǎn)量和改善品質(zhì)，往往還能提高對病原菌的抗病性。然而，稻瘟菌是否通過干擾水稻鉀吸收過程促進其侵染和定殖還不清楚。

　　此項研究證明稻瘟菌的效應蛋白AvrPiz-t可以特異性地靶標水稻的鉀離子通道OsAKT1蛋白，并抑制OsAKT1介導的內(nèi)向鉀電流活性。鉀含量和抗病性檢測結果顯示，對稻瘟菌侵染更為敏感的AvrPiz-t轉(zhuǎn)基因水稻植株鉀離子吸收能力受到顯著抑制，而對低鉀敏感的OsAKT1的突變體植株對稻瘟菌侵染更加感病，說明稻瘟菌試圖干擾水稻的鉀吸收過程，而OsAKT1是水稻鉀吸收和抗病性的關鍵正調(diào)控因子。進一步研究發(fā)現(xiàn)，AvrPiz-t可以與OsAKT1上游調(diào)節(jié)因子蛋白激酶OsCIPK23競爭性結合OsAKT1，進而影響OsAKT1的正常激活。與OsAKT1的突變體類似，OsCIPK23的突變體也對稻瘟菌侵染更加敏感。研究者*后通過水培實驗證明高鉀條件下水稻的生物量和對稻瘟菌的抗病性都顯著提高。該研究率先發(fā)現(xiàn)病原菌效應蛋白通過靶標寄主鉀離子通道蛋白干擾寄主鉀吸收過程，進而促進病原菌侵染。揭示了植物營養(yǎng)和抗病性之間的內(nèi)在聯(lián)系，也為生產(chǎn)上施鉀肥增強抗病性提供了分子基礎。

　　植保所博士研究生史學濤與中國農(nóng)業(yè)大學已畢業(yè)博士生龍雨是文章的共同*作者。植保所寧約瑟研究員、王國梁研究員以及中國農(nóng)大王毅教授為文章的共同通訊作者。該研究得到國家重點研發(fā)專項、國家自然科學基金和中國科協(xié)“青年人才托舉工程”等項目資助。史學濤同學得到中國農(nóng)科院*博士論文培育計劃資助。

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