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1月17日，四川農(nóng)業(yè)大學(xué)國家重點實驗室王文明教授團隊在植物學(xué)頂級期刊Nature Plants（N1級中科院大類TOP，IF=17.352）在線發(fā)表了題為“A natural allele of proteasome maturation factor improves rice resistance to multiple pathogens”的研究論文，該論文報道了一個天然等位基因改良水稻對稻瘟病、稻曲病、紋枯病、白葉枯病等多種病害的抗性，同時不影響水稻產(chǎn)量。

水稻是全球最重要的糧食作物之一，但長期遭受稻瘟病、稻曲病、紋枯病、白葉枯病等多種病害的威脅，給糧食生產(chǎn)造成了嚴(yán)重損失。因此，迫切需要發(fā)掘多病害抗性基因，培育與利用多病害抗性品種，打好種業(yè)翻身仗，助力保障國家糧食安全。雅恢2115是四川農(nóng)業(yè)大學(xué)培育的一個優(yōu)質(zhì)多抗超級稻恢復(fù)系，由雅恢2115配組育成的水稻品種已超過18個，累計推廣面積3000多萬畝。王文明教授聯(lián)合黃富教授團隊從雅恢2115中挖掘到一個編碼蛋白酶體成熟因子的天然等位基因UMP1R2115。將UMP1R2115導(dǎo)入到感病水稻品種中，不僅能提高水稻對稻瘟病、稻曲病、紋枯病、白葉枯病等多種病害的抗性，而且對水稻主要農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量沒有明顯影響。研究還揭示了一條UMP1R2115解除植物免疫抑制的廣譜抗病通路：在病原菌入侵時，UMP1R2115通過增加水稻26S蛋白酶體的生物合成與活性，促進過氧化物酶APX8和過氧化氫酶CatB的降解，提高侵染位點過氧化氫的積累，從而增強水稻對多種病原菌的抵御能力。研究發(fā)現(xiàn)，雅恢2115中的UMP1R2115是一個稀有的天然等位基因，具有導(dǎo)入到其他水稻品種的應(yīng)用潛力。因此，UMP1R2115的發(fā)現(xiàn)為培育抗多種病害的高產(chǎn)水稻品種提供了新的基因資源。

四川農(nóng)業(yè)大學(xué)西南作物基因資源發(fā)掘與利用國家重點實驗室的王文明教授和樊晶教授為該論文的共同通訊作者，博士后胡小紅、碩士生申帥和吳金龍、博士生劉杰、青年教師王賀博士為共同第一作者。我校黃富教授、盧艷麗教授、中國農(nóng)科院植物保護研究所寧約瑟研究員等參與了本研究。該研究得到了國家自然科學(xué)基金、中國博士后科學(xué)基金、四川省青年科技創(chuàng)新研究團隊、四川省自然科學(xué)基金、四川農(nóng)業(yè)大學(xué)雙支計劃等項目的資助。

論文鏈接：https://doi.org/10.1038/s41477-022-01327-3