科学家找到可用于育种的水稻抗纹枯病基因
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7月30日，《自然—遗传学》在线发表了扬州大学教授左示敏团队联合中国农业科学院植物保护研究所、河北师范大学等单位克隆的水稻抗纹枯病优异基因SBRR1-R。此基因蕴藏在水稻自然品种中，且具有显著育种价值，将为攻克纹枯病这一长期制约水稻高产稳产的“顽疾”提供关键基因资源。
感染纹枯病的水稻。扬州大学供图
“该研究首次从水稻自然品种中克隆出抗纹枯病关键基因，并揭示了其抗病分子调控网络，丰富了对水稻抗病机制的认识，为水稻抗纹枯病育种提供了基因资源和技术支撑。”中国工程院院士、中国农科院作物科学研究所研究员万建民表示。
纹枯病由强腐生性真菌“立枯丝核菌”引起，是世界范围内最具破坏性的水稻病害之一，常导致10~30%的产量损失，被称为水稻生产的“顽疾”。目前生产上推广的水稻品种普遍易感纹枯病。因此，发掘有效的抗纹枯病基因并培育抗纹枯病新品种，是保障国家粮食安全的重大战略需求。然而，由于纹枯病抗性遗传复杂且缺乏精准高效的抗性鉴定技术，国际上具有明确育种价值的抗纹枯病基因克隆长期处于空白状态。
左示敏带领团队成员历经十余年持续攻关，先后挖掘了一系列调控纹枯病抗性的相关基因。“我们创新性建立了一套纹枯病抗性表型精准鉴定技术体系，结合全基因组关联分析，成功鉴定出关键抗病基因SBRR1，其优异单倍型SBRR1-R启动子区域携带特殊插入片段，能显著增强抗病性。”左示敏介绍。
该优异单倍型起源于普通野生稻中的籼稻祖先亚群，并在随后的演化进程中，被更多保留在气候环境更适宜纹枯病发生地区的籼稻品种中，而粳稻品种中普遍缺乏该单倍型。
研究团队将SBRR1-R 导入江苏主栽粳稻品种中，在不影响主要农艺性状和产量性状，且在纹枯病严重发生情况下，可使纹枯病造成的产量损失减少9.54%，展现了SBRR1-R在抗纹枯病分子育种中具有重要育种应用价值。
中国科学院院士、中国科学院分子植物科学卓越创新中心研究员何祖华认为，这项研究揭示了一个蕴藏在水稻品种资源中的纹枯病抗性新机制，为解决水稻抗纹枯病育种这个长期困扰育种界的问题提供了基因资源和技术基础，是我国水稻抗病遗传育种的一个新的重大成果。
目前，团队正在将此基因应用于我国粳稻品种的纹枯病抗性改良，将有望减少对化学农药的依赖，提升粮食安全保障能力，并推动农业的绿色可持续发展。
相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41588-025-02281-4
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