水稻作为我国主要粮食作物之一,经常受到多种病原菌的侵害,包括纹枯菌、稻瘟菌和白叶枯菌等,它们分别导致纹枯病、稻瘟病和白叶枯病,对水稻生产构成严重威胁。这些病原菌的生活方式各不相同,因此植物在增强对某一类病原菌的防御能力时,可能会削弱对其他类型病原菌的抗性。然而,关于植物如何调控对死体和活体营养型病原菌的抗病性,一直缺乏深入的理解。
本研究发现,转录因子OsEIL3在水稻应对不同病原菌感染时起着关键作用。敲除OsEIL3能够增强水稻对纹枯菌的抗性,但会减弱对稻瘟菌和白叶枯菌的抗性。在正常生长条件下,OsEIL3通过激活OsERF040并抑制OsWRKY28的转录来调控水杨酸和茉莉酸的生物合成和信号传导,促进水稻的正常生长发育。然而,当水稻受到纹枯菌、稻瘟菌或白叶枯菌侵染时,OsEIL3与这两个转录因子的结合方式会发生变化,从而影响水稻的抗病性。
该研究不仅揭示了水稻应对不同病原菌的复杂调控机制,也为水稻抗病分子育种提供了新的理论基础。中国农业科学院植物保护研究所的博士研究生朱晓颖为论文的第一作者,王旭丽副研究员为共同通讯作者,该研究还得到了河北农业大学、扬州大学和天津市农业科学院等多位专家的参与和支持,以及国家重点研发计划、国家自然科学基金和国家转基因专项等项目的资助。