美國科學院學術期刊-PNAS
2月5日，《Proc Natl Acad Sci》USA 期刊在線發表了題為“The versatile functions of OsALDH2B1 provide a genic basis for growth-defense tradeoffs in rice”的研究論文。華中農業大學水稻團隊在該研究中揭示了水稻在生長、發育、產量與抗病之間妥協平衡的一個基因基礎。
生長、發育、繁殖和防禦反應是所有生物體的基本生命過程。雖然防禦對於生物體的生存是必不可少的，但通常情況下，增強防禦是以其他的生理過程為代價。在植物中，增強防禦往往伴隨著生長遲緩、育性降低和植株矮小等不利的“綜合徵”，這種現象通常被稱為生長和防禦間的拮抗。這種現象的存在給作物遺傳改良帶來了極大的困難。
近年來，雖然在理解與防禦、生長和繁殖相關的基因、途徑和調控網絡方面取得了巨大進展，但對這些過程在發展中是如何協調的，或者是否有一個基因可以調節這些過程的瞭解還很少。
OsALDH2B1, OsBZR1和OsLIC的表型差異
在本研究中，水稻團隊抗病課題組發現了一個乙醛脫氫酶基因OsALDH2B1，該基因是水稻生長和防禦間的主要調節因子。OsALDH2B1的功能缺失突變體極大地增強了對病原菌的廣譜抗性，包括真菌病原菌稻瘟菌、細菌性病原菌白葉枯病菌和細菌性條斑菌，但造成了雄性不育、植株變小、籽粒大小和數量下降等嚴重的表型缺陷。研究發現OsALDH2B1具有多重功能：一是OsALDH2B1作為線粒體乙醛脫氫酶調控水稻花粉育性；二是OsALDH2B1作為轉錄因子具有抑制和激活活性調節多種生物過程，包括油菜素內酯(brassinolide， BR)、G蛋白、茉莉酸(jasmonic acid, JA)和水楊酸(salicylic acid, SA)信號通路。
總結OsALDH2B1的功能
OsALDH2B1功能的解析為從基因水平上解析植物生長-防禦的關係提供了一個例子。這些信號通路之間內在關係的解析，不僅極大地加深了我們對生長和防禦之間關係的理解，也啟示我們通過調節這些信號通路中的成分來實現高產和抗病之間的平衡，從而對作物品種實現遺傳改良。
華中農業大學·生命科學技術學院·柯應根博士為論文第一作者。張啟發院士及王石平教授【已故】為通訊作者。該研究得到國家重點研發計劃項目（2016YFD0100903）和國家自然科學基金（31821005 和 31501618）等項目的資助。
論文鏈接：<strong>https://www.pnas.org/content/early/2020/02/04/1918994117.abstract?etoc
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