段艷芳

編者按：同學們在人教版八年級下冊的生物課本上學習過生物的遺傳和變異，知道DNA分子是由盤旋成雙螺旋結構的兩條脫氧核苷酸鏈組成，兩條長鏈上對應堿基的互補關系為A-T、C-G。那么，如果有一個小小的堿基發(fā)生了天然變異，比如從腺嘌呤（A）變成了鳥嘌呤（G），你知道會對生物產生多大的影響嗎？快來看看科學家們在水稻上的最新發(fā)現(xiàn)吧！

水稻，是最重要的糧食作物，養(yǎng)活了世界上將近一半的人口。然而，一種名為稻瘟病的常見病害，卻能引起水稻大幅度減產甚至顆粒無收，因而被稱為水稻“癌癥”。最近，四川農業(yè)大學的研究人員發(fā)現(xiàn)了對抗水稻“癌癥”的新途徑：水稻基因上一個堿基的天然變異，顯著提高了水稻的“自身免疫力”，使其對稻瘟病產生廣譜持久抗性。

鎖定天然變異位點

稻瘟病是由致病真菌稻瘟病菌（Magnaporthe oryzae）侵染

所引起的。不同品系的水稻對稻瘟病的抵御能力差異很大，例如，地谷具有廣譜高抗作用，而麗江新團黑谷（LTH）則對稻瘟病高度敏感。利用全基因組關聯(lián)分析，研究人員最終將目光鎖定在一個名為bsr-d1的基因上。令人驚奇地是，不同水稻品種抗稻瘟病能力的巨大差異，竟是由bsr-d1基因上一個堿基的天然變異所引起的—在地谷中該位置是鳥嘌呤（G），而在LTH中該位置則為腺嘌呤（A）。

逆轉過氧化物酶的積累是關鍵

通過大數(shù)據分析與遺傳、生化、病理等實驗方法和技術手段相結合，研究人員清楚完整地揭示了這一全新的抗病調控機制。

提高了水稻的“自身免疫力”

這個水稻天然變異位點是水稻本身存在的、純天然的，不是外在導入變異，這非常罕見。而且，bsr-d1這一變異位點在提高水稻抗病性的同時，對產量性狀和稻米品質沒有明顯影響，因此，它具有十分重要的應用價值。

稻瘟病在世界各稻區(qū)都有發(fā)生，在水稻各個生長環(huán)節(jié)都可能發(fā)生，防治非常困難，一般只能靠施藥或者使用抗病基因改良的種子。如果把傳統(tǒng)的抗稻瘟病方法比作“服藥式”防治，那么新發(fā)現(xiàn)的抗病調控機制，則是通過提高水稻“自身免疫力”的方式來抗病。這將大幅度減少農藥的使用，在生態(tài)農業(yè)方面發(fā)揮巨大的作用。此外，這也為小麥、玉米等其他糧食作物相關新型抗病機理的研究和應用提供了重要借鑒。endprint