川农大研究团队揭示病原菌与作物“谍战”

为解决水稻“致命癌症”提供新办法

　　本报讯（杨雯 四川日报全媒体记者 江芸涵）5月20日，四川农业大学西南作物基因资源发掘与利用国家重点实验室陈学伟教授领衔的团队，在国际学术期刊《自然》上发表一项重磅研究成果。该团队发现，稻瘟菌会“派遣”一种“RNA武器”潜入水稻细胞，精准“劫持”其免疫系统。这一发现，为水稻生产装备防御系统提供了全新路径。
　　稻瘟病被称为水稻的“致命癌症”。研究团队发现，稻瘟菌会分泌一种长链非编码RNA（核糖核酸），它会潜入水稻细胞。在水稻体内，有一种名叫miR5827的“免疫卫士”，盯紧并压制水稻的“免疫刹车”基因PKR1的表达水平，增强水稻的抗病能力。但稻瘟菌的“致病武器”RNA会抢先一步，“绑架”免疫卫士，使其无法发挥作用。失去监管的“免疫刹车”基因PKR1因此被释放，导致水稻的免疫防线崩溃，稻瘟菌乘机入侵。
　　“这就像攻防战，病原菌派遣‘破坏分子’RNA进入水稻，精准‘劫持’水稻的防御系统。”陈学伟解释。
　　此前流行的观点认为，只有效应蛋白或微小的RNA具备跨界传递能力，而这项研究证明，更长更复杂的长链非编码RNA也能做到这一点，这是一个动植物病害领域的概念性突破。更具价值的是，由于这种“RNA谍战式”的配对模式在多种病原菌与作物之间普遍存在，这意味着，科学家可以设计出一类全新的广谱“生物武器”，通过破坏病原菌“致病武器”RNA或补充作物自身的“免疫卫士”来提升农作物的抗病能力。
　　目前，研究团队已成功合成人工RNA制剂。实验证实，该制剂能显著提高水稻、小麦等粮食作物的抗病性，将真菌病害感染率降低30%—40%。
　　该项研究历时10年，凝聚了7位共同第一作者、多位导师、多届研究生的心血。