學界公認產(chǎn)量和抗性是農(nóng)作物生產(chǎn)中兩個相互拮抗的關鍵因素，提高抗性往往以降低產(chǎn)量為代價。針對這一瓶頸問題，近日，四川農(nóng)業(yè)大學西南作物基因資源發(fā)掘與利用國家重點實驗室王文明教授團隊的一項研究成果就揭示了水稻miR1871b-OsMFAP1模塊協(xié)同調(diào)控稻瘟病抗性和單株產(chǎn)量的機制，為培育具有高抗性、高產(chǎn)量水稻品種找到了新的突破口。

 

　　日前，王文明教授團隊在國際植物學權威期刊Plant Biotechnology Journal在線發(fā)表了題為“Blocking Osa-miR1871 enhances rice resistance againstMagnaporthe oryzaeand yield”（《通過抑制Osa-miR1871的功能提高水稻產(chǎn)量和稻瘟病抗性》）的研究論文（中科院一區(qū)TOP，IF=9.803）。miRNA是內(nèi)源長度為19~24個堿基的非編碼單鏈RNA，通過調(diào)控靶基因的表達，影響植物生長發(fā)育和逆境響應。該研究通過遺傳學、分子生物學和植物生理學等研究方法，證明miR1871通過調(diào)控靶基因OsMFAP1的表達，協(xié)調(diào)水稻稻瘟病抗性和單株產(chǎn)量。抑制miR1871的功能，可提高OsMFAP1的表達水平，從而提高水稻稻瘟病抗性，同時增加有效分蘗，提高單株產(chǎn)量。相反，過表達MIR1871，或突變OsMFAP1，則影響水稻抗性，并導致有效分蘗減少，單株產(chǎn)量降低。研究表明，抑制miR1871的功能或過表達OsMFAP1可增強水稻的病原相關分子模式誘導的抗性（pathogen-associated molecular pattern- （PAMP-） triggered immunity,簡稱PTI）反應，從而提高水稻稻瘟病抗性。進一步分析發(fā)現(xiàn)，miR1871和OsMFAP1在水稻整個生長周期中存在時空動態(tài)表達，從而有效協(xié)調(diào)水稻產(chǎn)量和抗性。

 

　　該研究獲國家自然科學基金、四川省應用基礎研究項目及雜交水稻國家重點實驗室（湖南雜交水稻研究中心）開放課題等項目資助。我校國家重點實驗室李燕副教授和碩士研究生李婷婷、賀小蓉為論文共同第一作者，王文明教授為通訊作者。該團隊近年一直致力于研究水稻miRNA在協(xié)調(diào)免疫和農(nóng)藝性狀上的功能及相關優(yōu)質(zhì)基因發(fā)掘。

　　miR1871和OsMFAP1在水稻生育期時空表達模式圖