近20年來，受全球變暖影響，台風活動頻繁，加之水稻主栽品種抗源單一、病原菌變異加快，白葉枯病發生面積持續擴大。加強水稻白葉枯病抗病基因挖掘與育種應用研究，對於維護糧食穩定供給具有戰略意義，也是我國生物育種的重大需求。

日前，中國科學院分子植物科學卓越創新中心何祖華院士團隊與上海交通大學陳功友教授團隊、浙江大學鄧一文教授團隊聯合發表研究成果——針對水稻免疫模塊的馴化選擇與廣譜抗病重構，團隊挖掘了水稻抗白葉枯病新基因Xa48，為作物抗病分子育種提供了具有自主知識產權的重要基因資源。同時，團隊首次在作物中証實，基礎抗病與病菌小種專化性抗病網絡的疊加可重構野生稻的廣譜抗病性，並能維持高產性狀。該發現有望開創育種新范式。

記者了解到，植物免疫系統在野生種到現代作物形成過程中受到馴化塑造，其核心在於平衡生長與防御，在此期間抗病基因往往會受到差別選擇，以適應不同的環境選擇壓力。但是學界和育種界對於植物抗病如何經歷差別化的人工選擇尚不清楚。

團隊通過大規模篩選幾千份水稻資源，利用能“攻破”國際上首個克隆的白葉枯病抗病基因Xa21的毒性菌株，在籼稻品種雙科早中鑒定到一個新的白葉枯病抗病基因Xa48。研究團隊進一步解析基因Xa48在籼稻和粳稻中的差別馴化機制，發現Xa48-OsVOZ1模塊嚴重影響粳稻的產量，而幾千年的馴化歷程已將基因Xa48從粳稻基因組中剔除，基因Xa48隻存在於籼稻資源中。

籼稻傳統上種植於白葉枯病頻發的東南亞地區（長江以南），而粳稻歷史上種植於水患較少的長江以北地區。隨著農業人工灌溉體系建立，我國尤其是長江以北地區白葉枯病的發生逐漸減少，因此由於病原菌選擇壓力，基因Xa48隻保留在部分南方籼稻品種中。

團隊還構建了水稻針對白葉枯病害的抗性綜合平台，在拓展抗病“寬度”的同時增強抗性“深度”。通過長期的遺傳育種選擇與植物病理學研究，建立了以XA21基礎抗病加XA48專化性抗病為核心的免疫研究平台，系統探索二者在作物免疫應答中的協同效應。

“作物的基礎抗病性對一個病原菌所有變種都有一定的抗病性，是每個植物都有的，就像人感冒都會打噴嚏一樣。而專化抗病性是對一個病原菌的一些變種具有完全強烈抗病性，而對其他變體隻有基礎抗性。”何祖華介紹，團隊雜交聚合兩種抗性的水稻新品系，發現在經歷台風、洪水等極端脅迫后，仍能在不同稻區保持穩定抗性，且不影響產量等重要農藝性狀。由此，首次在作物上証明兩個免疫網絡的疊加可以重構野生稻的廣譜抗病性，為破解作物病害綠色防控難題提供新思路。（記者顏維琦、崔興毅）