探尋水稻更抗病耐旱的“遺傳密碼”

　　近日，福建省農業科學院水稻研究所研究員張建福、中國科學院院士謝華安團隊在國際期刊《BMC Plant Biology》上發表最新研究成果，系統揭示了雜交水稻新品種“內6優7075”抗病性與耐旱性的分子機制。

　　“水稻是世界主要糧食作物之一，病害和乾旱是影響其産量的重要因素。”該論文第一作者、省農業科學院水稻研究所副研究員崔麗麗博士表示，研究與推廣兼具抗病性和耐旱性的新型水稻品種，對應對糧食安全和環境變化具有重要意義。

　　“內6優7075”是省農業科學院水稻研究所近年來選育的優質雜交水稻品種，有高産、抗病和耐旱等優勢，但其具體分子機制尚不明確。為此，研究團隊圍繞“內6優7075”及其父本“福恢7075”、母本“內香6A”展開了多組學研究，探尋水稻更抗病、耐旱的“遺傳密碼”。

　　研究發現，“內6優7075”及其母本對白葉枯病和稻瘟病的抗性表現顯著優於其父本。進一步研究表明，其抗病性與“Xa21”“CDPK”“RPM1”等3個關鍵基因密切相關。它們可通過介導超敏反應，顯著增加植物對病原菌的抗性。一個名為“WRKY1”的轉錄因子，則能夠與特定的基因序列結合，從而激活防禦相關基因的表達，誘導程式性細胞死亡，即主動去除體內非必需細胞，從而提高植物的抗病能力。此外，“PR1”基因的激活，也能夠有效調控植物的防禦信號，進一步增強其抗病性。

　　在耐旱性方面，“內6優7075”的天賦則更多來自其父本。這主要歸功於“MAPKKK17”“WAK60”兩個功能基因。

　　前者通過調控植物的脫落酸應激響應，顯著提高植株對乾旱脅迫的適應能力。作為一種抑制生長的植物激素，脫落酸因能促使植物葉子脫落而得名。當植物遭遇乾旱天氣時，它們會自然産生脫落酸，通過“關閉”葉子上的細胞來減少水分流失、讓植物停止生長以減少水分消耗等方式，幫助植物在乾旱條件下求生。

　　後者則通過促進氣孔發育和功能優化，改善植物的水分利用效率，從而進一步增強了其抗旱能力。

　　值得一提的是，研究人員通過基因測序分析還發現，“內6優7075”的基因表達模式更傾向於親本之一的特異性表達，而非簡單的中間狀態。也就是説，它在遺傳過程中，能夠傳承“父母”各自所長，集多種優勢于一身。這一獨特的表達特徵，為雜種優勢的分子機制研究提供了新的視角與理論依據，對未來水稻的抗性育種研究具有重要啟示意義。（記者 張輝 通訊員 胡海明）