中国科学家找到“水稻癌症”致病元凶
近日,四川农业大学西南作物基因资源发掘与利用国家重点实验室陈学伟教授领衔的团队,在国际学术期刊《自然》上发表一项重磅研究成果。他们发现,稻瘟菌会“派遣”一种“RNA(核糖核酸)武器”潜入水稻细胞,精准“劫持”水稻的免疫系统。
稻瘟病被称为“水稻癌症”,全球水稻每年因此减产10%—30%,我国2013—2025年的年均发病面积约7200万亩。这项最新成果,为水稻生产装备上一套“防御系统”提供了全新路径。
该研究团队发现,稻瘟菌会分泌一种名为lnc117761的长链非编码RNA,它会像幽灵一样潜入水稻细胞。在水稻体内,名为miR5827的“免疫卫士”,可抑制水稻的“免疫刹车”基因PKR1的表达水平,从而提升水稻的抗病能力。
但稻瘟菌的“致病武器”RNA会抢先一步“绑架免疫卫士”,使其无法发挥作用。失去“监管”的“免疫刹车”基因PKR1因此被释放,导致水稻免疫防线崩溃。
这一发现颠覆了此前只有效应蛋白或微小RNA才具备跨界传递能力的生物研究领域流行观点,是动植物病害防治领域的概念性突破。
更具价值的是,这种“RNA暗战式”的配对模式在多种病原菌与农作物之间普遍存在。这意味着,科学家可以设计出一类全新的广谱“生物武器”——靶向病原菌的RNA生物农药或针对农作物微小RNA的免疫增强剂,让它们可通过破坏病原菌“致病武器”或补充作物自身的“免疫卫士”来提升农作物的抗病能力。
基于这一思路,研究团队已成功合成人工RNA制剂。实验证实,该制剂能显著增强水稻、小麦等主要粮食作物的抗病性,将真菌病害感染率降低30%—40%。目前,该成果已申请专利,有望在近年投入生产实践。
作者:杨雯 杨勇
编辑:杜勇
审核:雷建树
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