日前，中國農業科學院作物科學研究所萬建民院士團隊克隆了調控水稻先天免疫的新基因OsCNGC9，并對其影響水稻苗期稻瘟病抗性的分子機制進行了深入研究。該研究建立了一條從病原菌識別到鈣離子通道激活的免疫信號傳導途徑，填補了植物模式觸發的免疫反應中缺失的重要一環，也為利用OsCNGC9進行水稻抗病遺傳改良提供了理論基礎。相關研究成果在線發表在《細胞研究（Cell Research）》上。
稻瘟病嚴重危害水稻產量和品質，是世界范圍內最具破壞性的水稻病害之一。植物主要依靠自身的免疫系統抵御外界病原物的入侵。因此，解析植物免疫應答機理，有助于人類對植物進行抗病遺傳改良。在模式觸發的免疫反應（PTI）中，植物通過定位于細胞膜上的模式識別受體（PRRs）識別病原相關分子模式（PAMP），從而激活PTI反應。細胞質中鈣離子濃度的瞬時上升一直被認為是植物PTI反應的早期核心事件之一。但水稻中負責介導這一過程的鈣離子通道仍然未知。
該團隊以一個苗期稻瘟病抗性減弱的水稻突變體為材料，通過圖位克隆的方法獲得了一個編碼環核苷酸離子通道蛋白的基因OsCNGC9，該基因對水稻苗期稻瘟病抗性具有正向調控作用。OsCNGC9被進一步鑒定為一個鈣離子通道蛋白。在水稻PTI過程中，OsCNGC9積極調控PAMP誘導的胞外鈣離子內流、活性氧爆發和PTI相關基因的表達。進一步研究還發現，一個水稻PTI相關的類受體激酶OsRLCK185可以與OsCNGC9互作，通過將其磷酸化從而改變其通道活性。使OsCNGC9過表達可以顯著提高水稻的PTI反應和苗期稻瘟病抗性，這初步展現了OsCNGC9在水稻抗病遺傳改良中的潛在應用價值。
中國科學院上海生命科學研究院植物生理生態研究所和中國科學院遺傳與發育生物學研究所參與了部分研究工作，該研究得到國家自然科學基金和國家重點研發計劃等項目資助。（通訊員 衛斐）
原文鏈接：https://doi.org/10.1038/s41422-019-0219-7
