摘要：水稻是我国和全球重要的粮食作物，由真菌病原稻瘟菌引起稻瘟病是最严重的病害之一，培育抗性水稻品种是保障水稻生产最经济环保的措施。然而，免疫激活通常会影响水稻生长发育，导致产量损失。因此，在作物抗性改良中需要挖掘和利用协调抗性和产量性状的基因资源。MicroRNA

水稻是我国和全球重要的粮食作物，由真菌病原稻瘟菌引起稻瘟病是最严重的病害之一，培育抗性水稻品种是保障水稻生产最经济环保的措施。然而，免疫激活通常会影响水稻生长发育，导致产量损失。因此，在作物抗性改良中需要挖掘和利用协调抗性和产量性状的基因资源。MicroRNAs (miRNAs)是一类内源性非编码小RNA，在植物生长、发育和免疫等过程中都发挥着重要的调节作用。目前，已有多个miRNA被报道协调水稻稻瘟病抗性和产量。

近日，四川农业大学西南作物基因资源发掘与利用国家重点实验室李燕教授和王文明教授团队在Plant Biotechnology Journal在线发表了最新研究成果“Two Transcriptional Factors Antagonistically Fine-Tune MIR1863a to Balance Resistance and Yield Traits in Rice”（水稻中两个转录因子通过拮抗精细调控MIR1863a来平衡抗病性和产量性状），揭示了两个转录因子MADS51和ESR1拮抗调控MIR1863a，以平衡水稻抗病性和产量性状的机制。

该研究发现，在水稻中突变MIR1863a增强稻瘟病抗性但不影响产量，但miR1863a累积过多或过少都会导致产量性状受损，尤其是结实率降低，提示其转录受精准调控。研究人员经过系统筛选，发现两个转录因子直接与MIR1863a启动子结合，拮抗调节MIR1863a启动子的活性。其中，MADS51通过促进miR1863a的累积抑制水稻稻瘟病抗性，而ESR1通过抑制miR1863a的积累来增强稻瘟病抗性。进一步研究发现，在稻瘟病侵染过程中MADS51和ESR1与miR1863a的表达水平分别呈正相关和负相关；在植物生长过程中，ESR1和MADS51协同调节MIR1863a转录，MADS51主要在叶片中激活MIR1863a的转录，而ESR1在叶片和穗中有效抑制MIR1863a，导致发育阶段miR1863a在叶片和穗部表达量逐渐降低，以维持植物正常发育，并逐步增强抗性。另外，MADS51-MIR1863a和ESR1-MIR1863a模块在水稻中保守，但在亚种水平上存在特异性分化，其中粳稻和籼稻品种表现出不同的单倍型分布及相应的表型。本研究揭示了一种精细调控miRNA表达的机制，平衡抗病性与产量性状，深化了我们对植物抗病-产量权衡调控的理解，为培育高产抗病的水稻品种提供了新的理论支持。

“转录因子-MIR1863a”模块协调水稻抗病性和产量性状

实验室王文明教授和李燕教授为本文的共同通讯作者，博士研究生胡章薇为论文第一作者。本研究获国家自然科学基金、杂交水稻国家重点实验室（湖南杂交水稻研究中心）开放课题、四川省自然科学基金以及西南作物基因资源发掘与利用国家重点实验室开放课题基金等项目资助。

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来源：爱喝奶茶的科学家