近日，中国水稻研究所水稻有害生物防控技术创新团队揭示了水稻通过热休克因子相关信号模块整合高温影响与稻瘟病抗性的分子机制，为培育兼具耐热性与抗病性的新型水稻品种提供了关键理论支撑和育种靶点。相关研究成果在线发表在《美国国家科学院院刊（PNAS）》上。
随着全球气候变暖加剧，极端高温事件频发，不仅影响作物生长发育，也改变了病害的发生与流行，但其背后的分子机制长期以来尚不明确。
该研究发现，水稻幼苗经40℃高温预处理24小时后，对稻瘟病的抗性显著增强，表现为稻瘟病斑面积减小，稻瘟病菌生物量降低，活性氧爆发增强和防御相关基因的表达水平显著提高。为了解析其机制，研究人员通过转录组分析和突变体表型鉴定，发现热休克因子是这一过程的核心调控因子。研究人员通过深入挖掘热休克因子的优异自然等位变异，发现热休克因子基因存在多个单倍型，提示热休克因子在长期适应环境过程中可能受到正向选择。此外，利用基因编辑技术成功获得了热休克因子表达水平升高且稻瘟病抗性显著增强的植株。研究结果进一步验证了水稻通过热休克因子相关信号模块整合高温影响与稻瘟病抗性的分子机制，为未来分子设计育种提供了切实可行的技术路径。
原文链接：https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2505764122
来源： 中国水稻研究所