关闭水稻中的一个关键基因，能让水稻抵抗多种病害

水稻是全球超过一半人口的主食，其稳产对保障粮食安全至关重要。然而，水稻常遭受多种毁灭性真菌病害威胁，包括稻瘟病（由稻瘟菌引起）、纹枯病（立枯丝核菌）、稻曲病（绿核菌）、胡麻斑病（宫部旋孢霉）、恶苗病（藤仓赤霉）和穗枯病（禾谷镰刀菌）等。长期以来，科学家不清楚水稻为何对这些病害如此‘脆弱’。本研究首次揭示：水稻体内一个名为SnRK1β1A的蛋白，非但不能抗病，反而成了多种真菌共同攻击的‘突破口’——它是一种广谱感病因子。研究人员发现，上述六种重要水稻真菌病原体在进化过程中‘不约而同’地产生了一种类似效应子的蛋白Gas2；这种Gas2能精准‘抓住’SnRK1β1A，阻止其被细胞正常降解，并‘护送’它进入细胞核。一旦进入细胞核，SnRK1β1A就会抑制另一个关键抗病蛋白SnRK1α1的功能——而SnRK1α1已被证实能正向调控水稻的广谱抗病性。更关键的是，当科研人员通过基因编辑技术敲除水稻中的SnRK1β1A基因后，水稻不仅对上述多种真菌病害表现出显著抗性，而且在常规田间种植条件下，植株长势、分蘖、千粒重、单株产量等主要农艺性状均未受影响。这一发现提示：作物广谱抗病育种的新思路，不是一味‘强化’抗病基因，而是可以‘关闭’那些被病原体‘盯上’的感病基因——这类基因平时不活跃，只在感染时才被诱导表达，因此关闭它们既安全又高效。