研究揭示溫度調控稻瘟病發生的機制

近日，中國水稻研究所水稻生物學國家重點實驗室水稻-病原菌互作團隊，揭示了溫度影響稻瘟病發生的機制，為科學應對未來氣候變化，有效防控稻瘟病的發生提供了理論依據。2月23日，相關研究成果在線發表于《分子植物》(Molecular Plant)。

植物病害的發生、發展到流行，取決于病原、寄主植物和環境因素三要素的綜合作用，其中溫度是最重要的環境因素之一。全球氣溫升高是未來幾十年氣候變化的一個重要趨勢，可能改變病害的流行區域、發生時間并導致新致病菌株和病原菌的流行。因此，研究溫度調控植物免疫反應的機理，對未來防控各種植物病害的發生尤為重要。

圖為22℃促進稻瘟病的發生。A,多個水稻品種在22℃時稻瘟病發生比28℃嚴重;B，葉鞘侵染實驗表明，接種48小時后，22℃稻瘟病菌的侵染菌絲擴展快于28℃。綠色熒光所示為稻瘟病菌侵染菌絲。

稻瘟病是由絲狀子囊真菌侵染引起的，是水稻最嚴重的病害之一，位居植物十大真菌病害之首。多年的田間調查發現，在24℃—26℃及以下溫度時，稻瘟病容易流行，但當溫度達到28℃—30℃及以上溫度時，稻瘟病的發生顯著減少，其具體原因一直未知。

該研究利用水稻-稻瘟病菌系統，解析了溫度調控植物抗病原真菌的機制，結果顯示，22℃時茉莉酸合成減少，導致水稻基礎抗性降低，稻瘟病菌侵染增強;而在28℃條件下，稻瘟病菌誘導茉莉酸的合成，并激活茉莉酸信號途徑，提高了水稻對稻瘟病的基礎抗性水平，抑制稻瘟病的發生。進一步試驗表明，施用茉莉酸甲酯是溫暖環境下提高稻瘟病抗性的有效策略。

暖溫降低茉莉酸調節的基礎抗性增強水稻稻瘟病菌感染的模式圖

該研究得到了國家自然科學基金和中國農科院青年英才計劃等項目資助。

(中國水稻研究所供圖)

關鍵詞： 環境因素 中國水稻研究所 植物病害 氣候變化