上海科学家发现水稻“抗癌”基因

图说：水稻换上了稻瘟病。东方IC 资料图

　　新民晚报讯（记者 马亚宁）民以食为天！一种叫做稻瘟病的水稻“大敌”，却一直在与民争粮。昨天，中科院上海植物生理生态研究所传出好消息，中国科学家揭示了水稻育种材料中隐藏“千年”的长效抗稻瘟病“密码”。这一”十年磨一剑”的新发现不仅在理论上扩展了植物免疫与抗病机制的认识，也为作物抗病育种提供了有效的新工具。北京时间大年初七（3日）凌晨，这一研究成果在线发表于顶级杂志《Science（科学）》，依靠该技术育成的抗稻瘟水稻新品种今年将开始国家审定。

　　稻瘟病，又被称为水稻的“癌症“，已经成为十大真菌病害之首。我国乃至全球所有水稻产区都受其危害。专家估计，我国每年因稻瘟病发病直接损失稻谷达30亿公斤。因此，从2008年开始，我国水稻新品种审定实行稻瘟病抗性的“一票否决”制，即每一个新品种必须是稻瘟病“绝缘体”。

　　即便如此，稻瘟病有时依然来势汹汹。比如，2014年安徽曾大力推广一种“超级稻”，但由于受稻瘟病害，导致上万亩田块颗粒无收。究其原因，以前育种家应用的抗稻瘟病基因抗性弱，都难以逃脱短命“魔咒”——抗病性时效不长，最多持续3年。能不能彻底打破“道高一尺、魔高一丈”，找到“一劳永逸”的抗稻瘟病基因呢？

　　从2002年起，何祖华团队与育种家合作，经过十多年的探索研究，终于在广谱和持久抗稻瘟病机制上取得重大突破。研究从起源于我国农家品种的“谷梅四号”里找到了广谱抗瘟性新位点Pigm。在这个新位点上，科学家发现了两个互帮互助的蛋白“兄弟”，PigmR和PigmS。R可以对所有检测的稻瘟病菌小种都具有广谱抗病性；S不产生抗病性，但可以抑制伙伴儿R的抗病功能，并提高水稻产量。

　　当病原菌来犯时，R一门心思“反击”，S却在一定程度上抑制其“火力”。千万别以为S蛋白是在“吃里扒外”，科学家发现“兄弟俩”之间的平衡之道恰恰为了“以退为进”——给“病原菌”一定的舒适空间。在生存压力大大减轻的水稻体内，病原菌自然就懈怠下来，不再勤于进化。最终，这种水稻中的抗稻瘟基因可以施展“温水里煮青蛙”的神功：长期抑制病原菌，又使得病原菌丧失了“进化心”，不再“魔高一丈”。

　　据介绍，发现Pigm基因位点并揭示出其抗稻瘟病的奇妙机制，育种专家在选育抗稻瘟病水稻时，就可以由盲目“海选”变为精准育种了。“只要选育的水稻品种含有Pigm基因，就可以准确知晓其既能广谱抗稻瘟病，又不影响最终产量，大大缩短了育种周期。”

　　何祖华告诉记者，目前已经有国内30多家种子公司和育种单位应用于水稻抗病分子育种，今年就将有新品种出炉。接下来，研究团队还将在小麦中实验，力求寻找“鱼与熊掌兼得”的小麦新品种。