近日，中國農業科學院植物保護研究所作物有害生物功能基因組研究創新團隊通過分析鑒定稻瘟菌效應蛋白在水稻中胰蛋白酶抑制劑類型的靶標蛋白，揭示了水稻與稻瘟菌互作的新機制。相關研究成果在線發表在《植物生物技術(Plant Biotechnology Journal)》上。
據寧約瑟研究員介紹，蛋白酶和蛋白酶抑制劑的調控在植物與病原菌協同進化過程中發揮著重要作用。如病原菌分泌的一些效應蛋白作為蛋白酶抑制劑抑制植物的蛋白酶活性，從而破壞植物免疫反應。然而，植物中的蛋白酶抑制劑是否也可以作為效應蛋白的靶標以及是否參與寄主抗病蛋白介導的防御反應還不清楚。
該研究發現，稻瘟菌效應蛋白可特異性識別水稻的胰蛋白酶抑制劑，并抑制其活性。證明該胰蛋白酶抑制劑是水稻免疫的關鍵正調控因子。同時，該胰蛋白酶抑制劑還可以與水稻抗病蛋白相互作用。抗病蛋白可以增強抑制劑活性，而該抑制劑參與抗病蛋白對毒性小種的抗病性。該研究率先發現病原菌效應蛋白通過靶標寄主胰蛋白酶抑制劑削弱抗病性，而寄主抗病蛋白通過增強抑制劑活性促進抗病性的分子機制。證明胰蛋白酶抑制劑在植物先天免疫中發揮著關鍵作用，為創制新的病害防控策略和抗病分子育種奠定了理論基礎和候選基因。
該研究得到國家重點研發專項、國家自然科學基金和中國農科院科技創新工程等項目資助。（通訊員 歐陽燦彬）
