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近日，中国农业科学院植物保护研究所联合深圳农业基因组研究所鉴定了一个由类泛素蛋白和转录因子蛋白组成的水稻抗病分子模块，并揭示了该模块参与水稻基础免疫反应以及抗病蛋白信号通路的工作机制，有助于深入理解“基因对基因经典学说”关于病原菌无毒基因和寄主植物抗病基因的识别机制，并为水稻抗稻瘟病育种提供了理论基础和基因资源。相关研究成果发表在《分子植物》(Molecular Plant)上。

水稻抗病分子模块调控稻瘟病菌无毒基因与水稻抗病基因信号通路的工作模型。中国农业科学院植物保护研究所供图

稻瘟病是世界范围内威胁水稻稳产增产的最主要病害之一。研究团队发现稻瘟病菌在侵染过程中通过无毒基因编码的效应蛋白靶向水稻类泛素蛋白和转录因子蛋白组成了分子模块，阐明了该模块在有无稻瘟病菌无毒基因、有无水稻抗病基因共4种不同互作方式下精细调控植物免疫反应的作用机理，即在无抗病基因的水稻中，转录因子是稻瘟菌抗性的正调控因子，病原菌无毒基因可以通过维持类泛素蛋白的稳定性促进其对转录因子的降解，从而减弱水稻免疫反应;当水稻抗病基因存在时，整个系统发生巨大变化，抗病基因同样可以稳定类泛素蛋白，表明该分子模块通过结合抗病蛋白参与维持其在无病原菌侵染情况下的非激活状态。病原菌无毒蛋白可以促进类泛素蛋白和抗病蛋白的解离并释放抗病蛋白，可能是激活抗病蛋白的重要步骤之一。