水稻白叶枯病作为全球粮食安全的重要威胁,常在台风、洪水等极端天气后大规模暴发,对水稻生产造成严重破坏。近年来,该病害在我国主要水稻产区的危害程度持续加剧,寻找有效的抗病基因成为农业科研领域的紧迫任务。
中国科学院分子植物科学卓越创新中心联合上海交通大学、浙江大学的研究团队,经过长期攻关,成功克隆出广谱抗病基因Xa48。这一突破为培育新型抗病水稻品种提供了关键技术支撑,相关成果已发表于国际权威学术期刊《自然》。
研究团队成员、中国科学院分子植物科学卓越创新中心副研究员林辉介绍,水稻自身具备完整的免疫防御体系,但病原菌的快速变异使传统抗病基因逐渐失效。例如,早期从非洲野生稻中发现的Xa21基因,虽能有效抵御东南亚病原菌变种,却对东北亚菌株失去作用。这种局限性促使科研人员将目光投向更广泛的种质资源库。
通过系统筛选约3000份水稻材料,研究团队在籼稻品种"双科早"中发现全新抗病基因Xa48。实验表明,Xa48编码的蛋白具有精准识别病原菌的能力,可快速锁定并降解免疫抑制因子,从而激活籼稻的防御机制。与Xa21形成互补的是,Xa48主要针对东北亚病原菌变种,展现出更强的区域适应性。
基于这项发现,研究团队构建了水稻白叶枯病抗性综合评估平台,整合基因功能验证、病原菌监测和品种选育技术,形成从基础研究到应用开发的完整链条。该成果不仅丰富了水稻免疫机制的理论体系,更为应对气候变化背景下的粮食安全问题提供了创新解决方案。











