Phytopathol Res | 宁波大学陈剑平/孙宗涛团队揭示氨基寡糖素增强水稻对南方水稻黑条矮缩病的抗性具有低剂量效应

学术   科学   2024-11-14 08:33   北京  
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原文链接:
https://doi.org/10.1186/s42483-024-00266-5
水稻是我国乃至全世界最重要粮食作物之一,全球一半以上的人口将稻米作为主要食物来源。然而,水稻在生长过程中会受到多种病害的威胁,这些病害严重影响水稻安全生产。其中水稻病毒病害的发生尤为严重,被农业农村部列入《一类农作物病虫害名录》的南方水稻黑条矮缩病,其病原物为南方水稻黑条矮缩病毒(Southern rice black-streaked dwarf virus,SRBSDV)。据报道,仅在2010年,我国就有超过136万公顷的水稻感染SRBSDV,导致减产30–50%,超过70万公顷的稻株严重受损,几乎颗粒无收。
防治水稻病毒病的传统方法是使用高毒的杀虫剂阻断媒介昆虫的传播,然而随着绿色农业发展的大力倡导和全面推进,生态友好型的生物农药得到了蓬勃发展。不同于传统农药,氨基寡糖素等植物免疫诱抗剂并不直接作用于病原物,而是通过激活植物自身免疫,从而达到增强寄主抗病性,抵御病害侵染的目的。尽管氨基寡糖素在水稻抗SRBSDV方面已得到应用报道,但相关的抗病机制研究仍不清楚,亟需更深入的研究。
Phytopathology Research近日在线发表了宁波大学植物病毒学研究所题为“Low-dose of oligosaccharins boosts antiviral immunity through induction of multiple defense pathways in rice”的文章。该研究发现氨基寡糖素处理能够显著减轻南方水稻黑条矮缩病的发病程度以及发病水稻中SRBSDV病毒的积累量,从分子水平证实了氨基寡糖素具有增强水稻对SRBSDV抗性的能力,这为氨基寡糖素防治南方水稻黑条矮缩病的应用推广提供了理论基础。随后,研究人员通过生物信息学、植物生理学和分子生物学等手段深入探究了氨基寡糖素增强水稻对SRBSDV抗性的具体机制。研究结果表明氨基寡糖素在水稻中能够激活茉莉酸(Jasmonic acid,JA)信号途径和诱导活性氧(Reactive oxygen species,ROS)的产生,进而增强水稻对SRBSDV的抗性。同时发现氨基寡糖素呈现出低剂量效应,即在一定稀释范围内,低浓度的氨基寡糖素能够诱导产生更多的JA和ROS,且仍具有增强水稻抗性的能力,此发现不仅为氨基寡糖素在田间应用提供技术指导,而且有望降低田间的使用量和使用成本。

图1 低浓度氨基寡糖素增强水稻对SRBSDV抗性的模型

宁波大学植物病毒学研究所孙宗涛研究员李雁军副研究员为本文共同通讯作者,硕士研究生王国大为本文第一作者,陈剑平院士对本课题提供了重要支持和帮助。本研究得到了浙江省自然科学基金(LR22C140002),国家重点研发计划(2022YFD1400803),国家自然科学基金(U23A6006,32272555,32172416),宁波市重点研发计划(2023Z124)等项目的资助。


宁波大学植物病毒学研究所陈剑平/孙宗涛团队以重要粮食作物水稻和大豆为研究对象,主要围绕水稻病毒病和大豆症青病,开展病虫害绿色防控与植物抗病虫免疫方面的研究工作。近5年,在Nature CommunicationsPNASPlant CellCell ReportsPlant PhysiologyNew PhytologistTrends in Microbiology等国际权威期刊发表论文40余篇。

Cite this article:

Wang, G., Lu, M., He, Q. et al. Low-dose of oligosaccharins boosts antiviral immunity through induction of multiple defense pathways in rice. Phytopathol Res, 2004, 6, 47. https://doi.org/10.1186/s42483-024-00266-5

排版:路路

初审:李老师

终审:韩老师

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Phytopathology Research

Phytopathology Research是我国植物病理学科的第一本英文期刊,由中国科协主管,中国植物病理学会和中国农业大学联合主办,与Springer Nature旗下BMC合作在线出版,与中国农业大学出版社合作纸质出版,于2019年1月正式刊载文章。期刊采用开放获取形式,刊载涵盖植物病理学学科基础和应用研究,现已被DOAJ、Scopus、SCIE等数据库正式收录,2022年获得首个SCI影响因子3.955 (Q1),2023年最新影响因子3.4 (Q2);入选中国科学院期刊2区。期刊主编由中国农业大学彭友良教授担任,与全球11个国家的53位行内知名专家组成编委会。目前Phytopathology Research所有稿件处理费用(APC)均由中国植物病理学会资助,作者无需支付任何费用。官方网站:

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