上海科學家發現蛋白"兄弟" 制服水稻"癌症"稻瘟病

　　民以食為天。一種叫做稻瘟病的水稻“大敵”，卻一直在與民爭糧。昨天，中科院上海植物生理生態研究所傳出好消息，中國科學家揭示了水稻育種材料中隱藏“千年”的長效抗稻瘟病“密碼”。這一“十年磨一劍”的新發現不僅在理論上擴展了對植物免疫與抗病機制的認識，也為作物抗病育種提供了有效的新工具。研究成果日前在線發表于頂級雜誌《Science（科學）》，依靠該技術育成的抗稻瘟水稻新品種今年將開始國家審定。

　　稻瘟病，又被稱為水稻的“癌症”，已經成為十大真菌病害之首。我國乃至全球所有水稻産區都受其危害。專家估計，我國每年因稻瘟病發病直接損失稻穀達30億公斤。因此，從2008年開始，我國水稻新品種審定實行稻瘟病抗性的“一票否決”制，即每一個新品種必須是稻瘟病“絕緣體”。

　　即便如此，稻瘟病有時依然來勢洶洶。比如，2014年安徽曾大力推廣一種“超級稻”，但由於受稻瘟病侵害，上萬畝田塊顆粒無收。究其原因，以前育种家應用的抗稻瘟病基因抗性弱，都難以逃脫短命“魔咒”——抗病性時效不長，最多持續3年。能不能徹底打破“道高一尺、魔高一丈”，找到“一勞永逸”的抗稻瘟病基因呢？

　　從2002年起，何祖華團隊與育种家合作，經過十多年的探索研究，終於在廣譜和持久抗稻瘟病機制上取得重大突破。研究從起源於我國農家品種的“谷梅四號”裏找到了廣譜抗瘟性新位點Pigm。在這個新位點上，科學家發現了兩個互幫互助的蛋白“兄弟”，PigmR和PigmS。R可以對所有檢測的稻瘟病菌小種都具有廣譜抗病性；S不産生抗病性，但可以抑制夥伴R的抗病功能，並提高水稻産量。

　　當病原菌來犯時，R一門心思“反擊”，S卻在一定程度上抑制其“火力”。千萬別以為S蛋白是在“吃裏扒外”，科學家發現“兄弟倆”之間的平衡之道恰恰是“以退為進”——給“病原菌”一定的舒適空間。在生存壓力大大減輕的水稻體內，病原菌自然就懈怠下來，不再勤於進化。最終，這種水稻中的抗稻瘟基因可以施展“溫水裏煮青蛙”的神功：長期抑制病原菌，又使得病原菌喪失了“進化心”，不再“魔高一丈”。

　　據介紹，發現Pigm基因位點並揭示其抗稻瘟病的奇妙機制後，育種專家在選育抗稻瘟病水稻時，就可以由盲目“海選”變為精準育種了。“只要選育的水稻品種含有Pigm基因，就可以準確知曉其既能廣譜抗稻瘟病，又不影響最終産量，大大縮短了育種週期。”

　　何祖華告訴記者，目前國內已經有30多家種子公司和育種單位應用水稻抗病分子育種，今年就將有新品種出爐。接下來，研究團隊還將在小麥中實驗，力求尋找“魚與熊掌兼得”的小麥新品種。（新民晚報記者 馬亞寧）