沈阳农业大学陈温福院士团队王晓雪教授课题组克隆水稻抗病基因，助力农业绿色可持续发展

摘要：近日，沈阳农业大学陈温福院士团队王晓雪教授课题组在Journal of Experimental Botany在线发表了题为“A nonsense mutation in Brown Spotted Leaf 2 (BSL2) gene encoding a

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近日，沈阳农业大学陈温福院士团队王晓雪教授课题组在Journal of Experimental Botany在线发表了题为“A nonsense mutation in Brown Spotted Leaf 2 (BSL2) gene encoding a receptor-like cytoplasmic kinase confers enhanced disease resistance in rice”的研究论文，揭示了类受体细胞质蛋白质激酶基因BSL2通过调控免疫反应增强水稻广谱抗病性的分子机制。

研究团队通过化学诱变技术获得了叶片自发产生褐色斑点的水稻突变体bsl2-1。利用图位克隆的方法定位并克隆了BSL2基因，其编码一种类受体细胞质蛋白质激酶 (RLCK)，一个无义突变破坏了BSL2蛋白质的TPR结构域，导致其功能缺失。水稻bsl2-1突变引发细胞程序性死亡 (PCD)、活性氧 (ROS) 爆发，在没有病原体侵染的条件下，叶片出现类似于超敏反应 (HR) 的褐色斑点。叶片褐色斑点处细胞内的DNA片段化，叶绿体的片层结构被破坏。抗病性鉴定结果显示，bsl2-1突变体对水稻纹枯病和白叶枯病的抗性显著增强，抗病相关基因 (例如：PBZ1、PR1a、PR1b等) 表达水平大幅上调。然而，由于免疫系统持续激活消耗有限的资源或ROS毒害，bsl2-1突变体的株高、分蘖数、结实率等农艺性状受到一定影响，单株产量降低。研究结果揭示了类受体细胞质蛋白质激酶BSL2负向调控水稻的免疫反应和抗病性，为水稻抗病育种提供了有益的基因和种质资源，为深入研究水稻抗病与生长发育间的“权衡”机制，为精准调控免疫反应奠定了基础。本研究得到国家自然科学基金委员会、辽宁省科技厅等项目资助。