我国在水稻抗病育种领域取得重大突破,一项关键研究成果近日在国际权威学术期刊《自然》上发表。由中国科学院分子植物科学卓越创新中心何祖华院士领衔的科研团队,联合上海交通大学、浙江大学、上海师范大学等单位,成功克隆出具有广谱抗病特性的基因Xa48,为解决水稻高产与抗病的矛盾提供了新方案。
水稻白叶枯病作为全球性细菌病害,在流行年份可造成20%至50%的产量损失。随着全球气候变暖及品种抗源单一化问题加剧,该病害近年来呈现重发态势,成为制约水稻稳产的关键因素。科研团队通过系统研究籼稻与粳稻的抗病性差异,发现南方籼稻普遍具有较强抗病性,而北方粳稻更易感病,但此前其分子机制尚不明确。
经过对数千份水稻种质资源的筛选,研究团队从传统籼稻品种"双科早"中定位到关键抗病基因Xa48。该基因编码的识别蛋白能精准锁定东北亚地区白叶枯病主要病原菌,通过激活免疫信号通路实现抗病功能。进一步研究发现,Xa48与已知抗病基因Xa21存在协同效应:Xa21提供基础抗病性,Xa48则针对特定病原菌增强抗性,二者结合可重构出类似野生稻的广谱抗病体系。
田间试验数据显示,同时携带Xa48和Xa21的水稻新品系在经历台风、洪水等极端天气后,仍能保持稳定抗病性且产量不受影响。这种"双基因聚合"策略突破了传统抗病育种中抗病性与产量负相关的瓶颈,为培育高产抗病水稻新品种提供了理论依据和技术支撑。目前,相关成果已在多个水稻主产区开展新品种选育工作,有望为保障国家粮食安全提供新的科技支撑。











