摘要：近日，浙江省农科院病毒学与生物技术研究所植物次生代谢与合成团队在Plant Biotechnology Journal上发表了题为“OsSTK-mediated Sakuranetin Biosynthesis and Carbon Flux Orchestr

近日，浙江省农科院病毒学与生物技术研究所植物次生代谢与合成团队在Plant Biotechnology Journal上发表了题为“OsSTK-mediated Sakuranetin Biosynthesis and Carbon Flux Orchestrate Growth and Defense in Rice”的研究论文。该研究揭示转录因子OsSTK通过一种“水涨船高”的全新调控模式，突破了经典的“生长–防御权衡”假说，实现了“生长”与“抗性”的双重提升。

在植物生长过程中，常常存在“生长”与“抗性”之间的矛盾，关键在于植物如何合理分配有限的资源。樱花素（Sakuranetin）是水稻体内一类重要的天然抗病物质，能有效抑制稻瘟病菌。但合成樱花素会消耗大量能量和碳水化合物，往往导致水稻生长变慢、产量下降。尤其在病菌侵染时，如稻瘟病菌会分泌酶分解植物组织、抢夺碳源，既消耗植株储备，又助长病菌繁殖。因此，如何高效利用养分来协调抗病与生长，助力植株赢得与病原菌的“军备竞赛”，成为水稻育种的一个重要突破口。

此前的研究中，该团队发现磷信号通过OsBZR1-OsSPX1/2模块调控樱花素合成、平衡水稻生长与抗病，相关成果发表于Molecular Plant（2024）。在本研究中，该团队发现，OsSTK如同一位“智能指挥官”，先通过提升光合速率和二氧化碳同化效率，为植株额外储备大量的碳源“弹药”。在此基础上，它同时激活两类代谢路径：一方面增强初级碳代谢，促进株高和籽粒充实；另一方面强化次级代谢，加速樱花素及其他抗病物质的合成。这使得水稻在抗病性显著增强的同时，产量也得到提高。研究团队还鉴定出两个关键氨基酸位点，直接影响OsSTK的转录活性。在蔗糖含量较高的水稻品种中，携带优异基因型（OsSTK34 R81M）的植株抗病性更强，而另一基因型（OsSTK34 H81L）则抗性较弱。过量表达优异基因型OsSTK34 R81M不仅显著增强对稻瘟病的抗性，还在大田试验中使产量提高9.53%-14.9%。该发现为高产抗病水稻品种的选育提供了重要分子靶标。

研究生胡吉涛（现南京农业大学博士研究生）与李林颖助理研究员为论文第一作者，洪高洁研究员与何宇青研究员为论文通讯作者。病毒学与生物技术研究所王华副研究员、作物与核技术利用研究所王俊敏副研究员、植物保护与微生物研究所王教瑜研究员、公共实验室周忠静副研究员及中国农业科学院易可可研究员参与本研究工作。项目获国家自然科学基金、浙江省自然科学基金和农产品质量安全全国重点实验室资助。

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来源：老齐说科学