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近日，中國農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所聯(lián)合深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所鑒定了一個由類泛素蛋白和轉(zhuǎn)錄因子蛋白組成的水稻抗病分子模塊，并揭示了該模塊參與水稻基礎免疫反應以及抗病蛋白信號通路的工作機制，有助于深入理解“基因?qū)蚪?jīng)典學說”關于病原菌無毒基因和寄主植物抗病基因的識別機制，并為水稻抗稻瘟病育種提供了理論基礎和基因資源。相關研究成果發(fā)表在《分子植物》(Molecular Plant)上。

水稻抗病分子模塊調(diào)控稻瘟病菌無毒基因與水稻抗病基因信號通路的工作模型。中國農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所供圖

稻瘟病是世界范圍內(nèi)威脅水稻穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)的最主要病害之一。研究團隊發(fā)現(xiàn)稻瘟病菌在侵染過程中通過無毒基因編碼的效應蛋白靶向水稻類泛素蛋白和轉(zhuǎn)錄因子蛋白組成了分子模塊，闡明了該模塊在有無稻瘟病菌無毒基因、有無水稻抗病基因共4種不同互作方式下精細調(diào)控植物免疫反應的作用機理，即在無抗病基因的水稻中，轉(zhuǎn)錄因子是稻瘟菌抗性的正調(diào)控因子，病原菌無毒基因可以通過維持類泛素蛋白的穩(wěn)定性促進其對轉(zhuǎn)錄因子的降解，從而減弱水稻免疫反應;當水稻抗病基因存在時，整個系統(tǒng)發(fā)生巨大變化，抗病基因同樣可以穩(wěn)定類泛素蛋白，表明該分子模塊通過結(jié)合抗病蛋白參與維持其在無病原菌侵染情況下的非激活狀態(tài)。病原菌無毒蛋白可以促進類泛素蛋白和抗病蛋白的解離并釋放抗病蛋白，可能是激活抗病蛋白的重要步驟之一。

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