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  • 四川农业大学陈学伟研究团队再发表高水平论文 为攻克稻瘟病和白叶枯病提供新思路

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2月6日,国际知名学术期刊《PNAS》在线发布了四川农业大学为唯一通讯单位、水稻所陈学伟教授为通讯作者,周晓钢博士、硕士研究生廖海澄、加州大学戴维斯分校Mawsheng Chern博士、四川农业大学水稻所尹俊杰博士为本论文的共同第一作者的一篇论文。该期刊2017年SCI收录影响因子达9.661。这是陈学伟研究团队继去年6月30日在线发表《Cell》期刊论文后的又一篇高水平论文。该篇论文名为“Loss-of-function of a rice TPR-domain RNA-binding protein confers broad-spectrum disease resistance”(一个功能丧失的TPR结构域RNA绑定蛋白赋予水稻广谱抗性)。这是陈学伟研究团队继去年发表在《Cell》期刊上的具有广谱持久抗性的天然变异位点bsr-d1后的又一个重大发现,进一步丰富了水稻广谱抗性反应的调控机理,提供了水稻广谱抗性育种的新策略。

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该论文成功鉴定并克隆了一个对水稻稻瘟病和白叶枯病均具有广谱抗性的隐性基因,bsr-k1。研究发现Bsr-k1编码一个TPR蛋白,具有RNA绑定活性,能够绑定与免疫反应相关的OsPAL家族基因中多数成员的mRNA(OsPAL1-7),帮助这些基因的mRNA在水稻体内进行折叠降解,减少木质素合成,以削弱免疫反应。而基因bsr-k1因单碱基变异导致编码BSR-K1蛋白功能失活,极大地减弱与这些OsPAL基因RNA的绑定能力,导致OsPAL家族基因mRNA表达的富集,木质素合成增多,进而提高免疫反应,赋予水稻的广谱抗性。

从水稻育种实际需求来看,水稻bsr-k1中激活的免疫反应相对比较温和,对水稻的主要农艺性状没有明显影响,但又足够抵抗病原物的侵害。所以也为水稻广谱抗性育种提供了新基因和新策略。

第一作者周晓钢博士作为陈学伟教授2011年回国后招收的首届学生,在陈学伟教授的精心培养和悉心指导下,硕博期间,先后以第一作者或共同作者还在《Plant Cell and Environment》、《Journal of Integrative Plant Biology》、《Molecular Plant Pathology》等国际主流期刊发表文章,获得2016年国家奖学金、2017年校级优秀博士毕业论文、2017年省级优秀博士毕业生等荣誉称号。

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