东南网9月18日讯(福建日报记者 张辉) 近日，福建省农业科学院生物技术研究所田大刚研究员团队在国际期刊《分子植物病理学》发表最新研究成果。该研究发现了一个新的基因突变，可通过调节相关酶的活性，赋予水稻广谱抗病性。这为作物抗病育种提供了全新思路。
作为全球重要的粮食作物之一，水稻在生产上受到稻瘟病、白叶枯病等多种病害威胁。其中，被称为“水稻癌症”的稻瘟病，是一种毁灭性的真菌病害，广泛分布于世界各个稻区，每年造成数十亿美元的经济损失。
“培育种植广谱抗病品种，是实现水稻病害绿色防控最经济有效的措施，对保障粮食安全具有重要意义。”田大刚说，目前，国内外对植物抗病分子机制的研究尚不充分，虽已克隆出多个水稻抗病基因，但大多是“一把钥匙配一把锁”，生产上仍缺乏具有广谱基础抗性的有效种质。
如何为水稻装上通用“免疫盾牌”？研究团队将目光投向了一种特殊的资源——类病斑突变体材料。
众所周知，植物在遭遇病原菌入侵时，便会激活免疫反应，触发局部细胞死亡，产生肉眼可见的病斑，从而把病原菌“困住”——这个过程叫作超敏反应。类病斑突变体与众不同：即便没有病原菌侵染，也会启动内部防御机制，自发产生超敏反应，长出类似病斑的坏死斑点。它们通常具有广谱抗病性，是探索植物抗病性机制和育种应用的理想材料。
田大刚团队联合福建农林大学、闽江大学等研究团队，筛选到了一个对稻瘟病和白叶枯病都有良好抗性的类病斑突变体株系。个中奥秘，源自一个名为OsASA2的基因发生了突变。
OsASA2基因编码产生的蛋白质，是邻氨基苯甲酸合成酶的重要组成部分。后者参与水稻色氨酸的合成，这种氨基酸与植物免疫、生长调控等功能密切相关。在正常情况下，该基因通过与其他多个不同基因的合作，维持水稻体内色氨酸的正常合成；当它发生突变后，不仅不会导致植物免疫功能丧失，反而会增强邻氨基苯甲酸合成酶的活性，并通过一系列连锁反应，促进色氨酸大量合成，显著提升水稻整体抗病性。
“摸清了这条代谢通路，为抗病育种提供了新思路。”田大刚说，研究团队正进一步解析病害诱导邻氨基苯甲酸合成酶活性的分子机制，以期构建抗病作物遗传育种技术体系，从而突破当前依赖化学农药的防治模式，实现降本增效、环境友好和粮食安全。