New Phytologist | 中科院遗传发育所周俭民团队揭示控制水稻抗病和产量的关键作用蛋白！

水稻是最重要的粮食作物之一，其需求量随着世界人口的快速增长而增加。提高产量和质量是水稻生产的主要挑战。水稻产量主要由一系列农艺特性控制，包括分蘖数、粒数和粒径。在过去的几十年里，一些与水稻产量和质量有关的基因和数量性状位点（QTLs）已经被发现并被引入精英栽培品种。随着全球气候和农业实践的变化，水稻病害频繁发生。水稻生产受到多种病原体的严重威胁，包括病原真菌稻瘟病菌（M. oryzae）和病原细菌水稻白叶枯病菌（Xoo）。M. oryzae和Xoo分别引起真菌性稻瘟病和细菌性稻瘟病，这对水稻生产是毁灭性的病害。植物依靠其固有的免疫系统来检测和防御各种入侵的病原体。然而，植物的免疫力往往要以植物的生长和发育为代价。现在迫切需要开发具有广谱抗性和最小产量损失的水稻植株。

2022年1月28日，国际权威学术期刊New Phytologist发表了中国科学院遗传与发育生物学研究所周俭民（Cell | 重磅！中科院遗传发育所周俭民等人研究揭示抗病蛋白如何保护植物免受病原体的侵害！）团队的最新相关研究成果，题为Rice Extra-large G Proteins Play Pivotal Roles in Controlling Disease Resistance and Yield-related Traits的研究论文。

为了更好地探索水稻巨大G（XLG）蛋白在未来育种中的潜力，科研人员对OsXLG1、OsXLG2和OsXLG3的抗病功能进行了鉴定。功能缺失的Osxlg2和Osxlg3突变体对病原真菌M. oryzae的抗性降低，而Osxlg1突变体对病原细菌Xoo的抗性受到特别影响。与它们在稻瘟病抗性中的作用一致，OsXLG2和OsXLG3的突变在几丁质诱导的防御反应中引起的缺陷比OsXLG1的突变更大。所有三个OsXLG都与由OsCERK1、OsRLCK176和OsRLCK185组成的表面免疫受体复合物的成分相互作用。产量相关性状的进一步表征显示，Osxlg3突变体显示植株高度、穗长度和千粒重减少，而Osxlg1突变体显示植株高度、穗长度和千粒重增加。该研究表明，三种OsXLG蛋白对病原真菌和细菌的抗病性和产量相关性状的贡献不同，并为未来水稻生产的改进提供了启示。

图.OsXLG1对抵抗Xoo感染是必需的

图.OsXLG2和OsXLG3是抵抗M. oryzae所需的

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