水稻白葉枯病作為全球糧食安全的重要威脅,常在臺風、洪水等極端天氣后大規模暴發,對水稻生產造成嚴重破壞。近年來,該病害在我國主要水稻產區的危害程度持續加劇,尋找有效的抗病基因成為農業科研領域的緊迫任務。
中國科學院分子植物科學卓越創新中心聯合上海交通大學、浙江大學的研究團隊,經過長期攻關,成功克隆出廣譜抗病基因Xa48。這一突破為培育新型抗病水稻品種提供了關鍵技術支撐,相關成果已發表于國際權威學術期刊《自然》。
研究團隊成員、中國科學院分子植物科學卓越創新中心副研究員林輝介紹,水稻自身具備完整的免疫防御體系,但病原菌的快速變異使傳統抗病基因逐漸失效。例如,早期從非洲野生稻中發現的Xa21基因,雖能有效抵御東南亞病原菌變種,卻對東北亞菌株失去作用。這種局限性促使科研人員將目光投向更廣泛的種質資源庫。
通過系統篩選約3000份水稻材料,研究團隊在秈稻品種"雙科早"中發現全新抗病基因Xa48。實驗表明,Xa48編碼的蛋白具有精準識別病原菌的能力,可快速鎖定并降解免疫抑制因子,從而激活秈稻的防御機制。與Xa21形成互補的是,Xa48主要針對東北亞病原菌變種,展現出更強的區域適應性。
基于這項發現,研究團隊構建了水稻白葉枯病抗性綜合評估平臺,整合基因功能驗證、病原菌監測和品種選育技術,形成從基礎研究到應用開發的完整鏈條。該成果不僅豐富了水稻免疫機制的理論體系,更為應對氣候變化背景下的糧食安全問題提供了創新解決方案。











