水稻“防癌”新招

段艳芳

编者按：同学们在人教版八年级下册的生物课本上学习过生物的遗传和变异，知道DNA分子是由盘旋成双螺旋结构的两条脱氧核苷酸链组成，两条长链上对应碱基的互补关系为A-T、C-G。那么，如果有一个小小的碱基发生了天然变异，比如从腺嘌呤（A）变成了鸟嘌呤（G），你知道会对生物产生多大的影响吗？快来看看科学家们在水稻上的最新发现吧！

水稻，是最重要的粮食作物，养活了世界上将近一半的人口。然而，一种名为稻瘟病的常见病害，却能引起水稻大幅度减产甚至颗粒无收，因而被称为水稻“癌症”。最近，四川农业大学的研究人員发现了对抗水稻“癌症”的新途径：水稻基因上一个碱基的天然变异，显著提高了水稻的“自身免疫力”，使其对稻瘟病产生广谱持久抗性。

锁定天然变异位点

稻瘟病是由致病真菌稻瘟病菌（Magnaporthe oryzae）侵染

所引起的。不同品系的水稻对稻瘟病的抵御能力差异很大，例如，地谷具有广谱高抗作用，而丽江新团黑谷（LTH）则对稻瘟病高度敏感。利用全基因组关联分析，研究人员最终将目光锁定在一个名为bsr-d1的基因上。令人惊奇地是，不同水稻品种抗稻瘟病能力的巨大差异，竟是由bsr-d1基因上一个碱基的天然变异所引起的—在地谷中该位置是鸟嘌呤（G），而在LTH中该位置则为腺嘌呤（A）。

逆转过氧化物酶的积累是关键

通过大数据分析与遗传、生化、病理等实验方法和技术手段相结合，研究人员清楚完整地揭示了这一全新的抗病调控机制。

提高了水稻的“自身免疫力”

这个水稻天然变异位点是水稻本身存在的、纯天然的，不是外在导入变异，这非常罕见。而且，bsr-d1这一变异位点在提高水稻抗病性的同时，对产量性状和稻米品质没有明显影响，因此，它具有十分重要的应用价值。

稻瘟病在世界各稻区都有发生，在水稻各个生长环节都可能发生，防治非常困难，一般只能靠施药或者使用抗病基因改良的种子。如果把传统的抗稻瘟病方法比作“服药式”防治，那么新发现的抗病调控机制，则是通过提高水稻“自身免疫力”的方式来抗病。这将大幅度减少农药的使用，在生态农业方面发挥巨大的作用。此外，这也为小麦、玉米等其他粮食作物相关新型抗病机理的研究和应用提供了重要借鉴。endprint