吴建国教授团队最近完成了一项关于水稻抗病毒的重要研究,给水稻装上了抗病毒的“开关”。这个开关不仅可以让水稻抵抗病毒侵袭,还能保证水稻产量不受影响。这项研究在2月25日北京时间在国际顶尖期刊《细胞》(Cell)上发表。他们揭示了病毒导致水稻发病的机制,并利用基因编辑技术成功为水稻装上了抗病毒开关。 吴建国团队和国内外科研人员共同努力,发现了独脚金内酯激素信号通路在水稻抗病毒免疫中的关键作用。这个信号通路原本被认为主要调控水稻的分蘖生长。通过研究,他们证实独脚金内酯也是水稻激活抗病毒免疫所必需的重要因素。病毒侵入后,会试图阻断这个信号通路,导致下游的RNA干扰机制失效。 他们以引发水稻严重矮化的水稻草状矮化病毒(RGSV)为对象,利用冷冻电镜技术在原子层面揭示了病毒编码的P3蛋白插入独脚金内酯受体结合位点,直接阻断了激素信号传导。这个发现揭示了病毒感染水稻时的“作案手法”。 为了反制这种机制,研究团队精准定位了P3蛋白与受体结合的位置,通过设计筛选出D14受体突变体D102A/N。这个突变体改变了受体结构,让P3蛋白无法插入同时又不影响正常激素信号传递。 利用单碱基编辑技术,研究人员成功将改良后的D14受体写入水稻基因组。田间试验显示这种改良后的水稻对RGSV和其他同属呼肠孤病毒科的重要病毒表现出广谱抗性。更重要的是,改良后的水稻产量和主要农艺性状与常规品种没有明显差异。 这个研究不仅解决了植物免疫领域长期困扰学界的问题,还为培育抗病不减产的新品种提供了全新路径。随着这项论文发表,福建农林大学近年来在CNS三大顶刊上发表多篇重要论文,并在其子刊上发表更多文章。 这次突破展示了从理论到实际应用的闭环过程,为未来作物抗病育种提供了可复制范式。同时也为保障粮食安全提供了有力科技支撑。 这次突破性成果由福建农林大学吴建国教授团队主导完成。在这个团队中还有来自北京的科研人员参与协作工作。光明日报全媒体记者冯家照和通讯员张伟参与报道工作。 此次成果还得到了张永群编辑和孙小婷编辑的帮助与支持。