多种病原微生物对植物生命周期构成威胁,引发各类疾病,导致农作物产量减少及品质下降,对全球农业生产与粮食安全造成严重影响。为了控制作物疾病,每年都会投入大量化学农药,这不仅增加了环境负担,也对人类健康构成了挑战。因此,通过抗病基因培育抗病作物品种成为了实现绿色可持续病害防控的关键措施。探索抗病基因,并深入理解植物免疫激活和广泛抗性的调控机制,对抗病作物品种的开发具有重要的理论指导意义。
2024年11月,国际权威学术期刊Science以First Release的形式在线发表了中国科学院分子植物科学卓越创新中心何祖华院士团队、张余团队与国内外研究者合作完成的题为“A canonical protein complex controls immune homeostasis and multipathogen resistance”的研究论文。该研究揭示了禾本科植物中TIR-only蛋白OsTIR的分子与生化作用,发现了植物免疫稳态精调的一个信号网络,为提高作物对多种病原体的抗性提供了新的基因资源和育种目标。
此前,何祖华团队已发现水稻中的一个免疫抑制基因ROD1,其突变可导致ROS积累,引发免疫自我激活现象,显著增强了水稻对包括稻瘟病、白叶枯病和纹枯病在内的多种病原菌的抵抗力,研究成果发表于国际顶尖期刊《Cell》(Gao et al., 2021)。然而,关于ROD1如何抑制免疫激活的具体信号网络仍不清楚。
论文第一作者合影
何祖华,中国科学院分子植物科学卓越创新中心研究员,植物病理与分子遗传学家,中国科学院院士。1979-1986,原浙江农业大学(现浙江大学)农学学士,植物遗传育种硕士;1986-1992,原浙江农业大学植物遗传育种教研组助教,讲师;1992-1996,原浙江农业大学植物病理学博士,副教授;1997-1998,美国加州SALK研究所博士后;1999-2000,美国UC Davis植物病理系博士后,研究人员;2000,10-至今,中国科学院引进研究组长。在植物广谱抗病、抗病性与其他生理性状互作上取得了系列原创成果,发掘的水稻广谱抗病基因被大面积推广应用。以通讯作者在Cell, Science, Nature等学术刊物发表多篇论文,多个专利被育种应用。