基因技术重塑水稻抗病密码

　　在超市菜市选购果蔬时，长辈往往会传授经验——“有疤的水果甜一些”。这样的“疤”一部分就是植物抗病害侵袭的“徽章”。实际上，为解决植物病害问题而探究植物免疫，一直是生命科学与农学极其重要的工作。尤其是攸关亿万人粮食安全的粮食作物，病害问题更是非同小可。我们的头号主粮——水稻，就是一种病害方面不那么“让人省心”的作物。有没有可能，炼成一种“百毒不侵”的水稻呢?

　　植物免疫系统由两道防线组成。第一道防线的“主角”是细胞表面的感受器，它们识别出病原菌后会产生基础抗病性，但容易被病原菌分泌的毒性蛋白突破；第二道防线则由细胞内的感受器主导，它们识别出毒性蛋白后激活免疫反应，可赋予植物强抗病性，就如同在细胞内召唤出抗病“超级战士”。相较而言，第二道防线更为关键，但这种免疫反应依赖于植物细胞内特定种类的感受器，如何充实这些神奇感受器的“队伍”是目前作物抗病育种和病虫害防治一道难度颇大的“必答题”。

　　植物细胞虽小，奥秘却无穷。想要摸清其中有多少满足人类期待的感受器，不比大海捞针容易。有没有别的思路？在研究生命科学界经典模式植物拟南芥时，中科院分子植物科学卓越创新中心研究员万里团队意外发现，植物细胞内一种名为TIR蛋白的感受器可以生成一类奇妙的小分子，它们有可能在植物体内被转化为免疫小分子，进而形成免疫复合体。

　　更妙的是，将这类小分子喷洒在植物表面即可诱导强抗病性，也就是说，虽然没有特定病原菌侵染，仅凭我们的主观意愿，人类也可将植物细胞中抗病“超级战士”的召唤变为一个自主可控的过程。中科院院士、中科院分子植物科学卓越创新中心研究员何祖华团队经过十余年的努力，找到了水稻免疫抑制基因ROD1，该基因如能突变，就有望显著提高水稻对稻瘟病、白叶枯病和纹枯病等多种病原体的抗性。

　　怎样同时保证水稻的抗病和高产？何祖华团队采取的办法是，以不断“回交”的方式“提纯”引入新基因。“就是说，首先用突变株系与一高产品种杂交，再用子代继续与该高产品种杂交，这样回交多代，尽可能只引入目标基因。”何祖华这样解释道。

　　从田间到实验室，中国科学家正用基因图谱重塑水稻命运。当TIR蛋白分子密码被破译，当ROD1基因的调控奥秘被揭示，人类距离“百毒不侵”的水稻梦想，已触手可及。这场关乎粮食安全的科技突围战，正在实验室的显微镜下悄然改写未来。

　　（半月谈网 1.26 董雪）