水稻是全球最重要的粮食作物之一，长期受到稻瘟病、纹枯病、白叶枯病等主要病害的威胁，而穗部病害稻曲病近年来也上升成为我国主要水稻病害之一。目前，能同时抗稻瘟病、稻曲病、纹枯病、白叶枯病等多种病害的基因资源十分缺乏。
　　1月17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教授王文明团队在《自然—植物》（NaturePlants）在线发表了最新研究论文。论文报道了一个编码蛋白酶体成熟因子的天然等位基因，可改良水稻对稻瘟病、稻曲病、纹枯病、白叶枯病等多种病害的抗性，同时不影响水稻产量。
　　目前，科学家已经发现了一些多抗基因。例如，小麦的Lr34基因赋予小麦对叶锈病、条锈病和白粉病的抗性；Lr67/Yr46可以提高小麦对白粉病、叶锈病、杆锈病和条锈病的抗性。拟南芥中的RPW8位点表现出对白粉病和霜霉病的抗性。水稻bsr-k1可以增强对稻瘟病和白叶枯病的抗性；水稻中rod1能提高对稻瘟病、纹枯病和白叶枯病的抗性。
　　“发掘新型多病害抗性基因对防治水稻病害和保障国家粮食安全具有重大意义，利用多病害抗病性控制病害也是一个重要的发展方向。”论文共同通讯作者王文明说。
　　研究人员从多抗超级稻恢复系雅恢2115中筛选出OsUMP1基因，并发现该基因对稻瘟病有广谱抗性，据此推测，OsUMP1基因可能对多种病原真菌或细菌均具有抗性。
　　研究表明，将雅恢2115中的OsUMP1基因导入到感病水稻中，能够提高水稻对多个稻瘟菌菌株的抗性，同时可显著增强对稻曲病、纹枯病、白叶枯病等多种病害的抗性，而且其对水稻主要农艺性状和产量没有明显影响。
　　进一步生理生化与遗传学实验证明，在病原菌入侵时，OsUMP1通过增加水稻26S蛋白酶体的生物合成与活性，促进过氧化物酶APX8和过氧化氢酶CatB的降解，提高侵染位点过氧化氢的积累，从而增强水稻对多种病原菌的抵御能力。
　　有趣的是，“我们比对了5000多份水稻资源材料中OsUMP1基因的序列，发现雅恢2115中OsUMP1基因的序列独一无二，有14个位点与其它所有材料的OsUMP1基因序列都不一样。可见雅恢2115的OsUMP1基因序列在水稻自然群体中是一个稀有的存在，我们叫它稀有天然等位基因。”王文明说。
　　雅恢2115中OsUMP1基因介导的抗性是显性的，因此在杂交水稻抗病育种中具有广阔的应用价值。目前，由雅恢2115配组育成的水稻品种已超过18个，累计推广面积约3000多万亩，这些品种在生产上也表现出多病害抗性。
　　该研究从杂交水稻优质恢复系中发现一个多病害抗性、稳产新基因，并揭示了一条解除植物免疫抑制的广谱抗病通路。 （李晨）