近日，中國水稻研究所水稻有害生物防控技術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)揭示了水稻通過熱休克因子相關(guān)信號(hào)模塊整合高溫影響與稻瘟病抗性的分子機(jī)制，為培育兼具耐熱性與抗病性的新型水稻品種提供了關(guān)鍵理論支撐和育種靶點(diǎn)。相關(guān)研究成果在線發(fā)表在《美國國家科學(xué)院院刊（PNAS）》上。
隨著全球氣候變暖加劇，極端高溫事件頻發(fā)，不僅影響作物生長發(fā)育，也改變了病害的發(fā)生與流行，但其背后的分子機(jī)制長期以來尚不明確。
該研究發(fā)現(xiàn)，水稻幼苗經(jīng)40℃高溫預(yù)處理24小時(shí)后，對(duì)稻瘟病的抗性顯著增強(qiáng)，表現(xiàn)為稻瘟病斑面積減小，稻瘟病菌生物量降低，活性氧爆發(fā)增強(qiáng)和防御相關(guān)基因的表達(dá)水平顯著提高。為了解析其機(jī)制，研究人員通過轉(zhuǎn)錄組分析和突變體表型鑒定，發(fā)現(xiàn)熱休克因子是這一過程的核心調(diào)控因子。研究人員通過深入挖掘熱休克因子的優(yōu)異自然等位變異，發(fā)現(xiàn)熱休克因子基因存在多個(gè)單倍型，提示熱休克因子在長期適應(yīng)環(huán)境過程中可能受到正向選擇。此外，利用基因編輯技術(shù)成功獲得了熱休克因子表達(dá)水平升高且稻瘟病抗性顯著增強(qiáng)的植株。研究結(jié)果進(jìn)一步驗(yàn)證了水稻通過熱休克因子相關(guān)信號(hào)模塊整合高溫影響與稻瘟病抗性的分子機(jī)制，為未來分子設(shè)計(jì)育種提供了切實(shí)可行的技術(shù)路徑。
原文鏈接：https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2505764122
