行业资讯

Xa48:抗白叶枯病基因又添新成员

 时间:2026-04-13

3c2ac242e0b3fea3e67f2026421b4c50.png

Xa48 是由何祖华院士团队领衔克隆的新型显性抗白叶枯病主效基因,研究成果于4月8日在《Nature》发表。该基因源自籼稻品种“双科早”(Shuangkezao),定位于水稻第3号染色体,编码典型CC-NBS-LRR结构的NLR类胞内免疫受体,是目前水稻广谱抗病育种中极具应用潜力的核心基因。

Xa48 具有全生育期、广谱、高抗的突出特点,尤其对东北亚地区流行的Xanthomonas oryzae pv. oryzae(Xoo)菌株表现出强效抗性。其抗谱与经典广谱抗病基因Xa21 互补,能够有效弥补Xa21 在部分稻区抗性逐渐丧失的短板,显著提升抗病组合的稳定性与持久性。


0a553dc1f1fe6a79e3bf78f0d62efe22.png

图1 Xa48 的精细定位

分子机制研究表明,XA48蛋白通过胞内结构特异性识别Xoo保守Ⅲ型效应子XopG,二者识别后触发XA48蛋白寡聚化并形成Ca²⁺通道,介导胞质钙离子快速内流,从而启动经典的效应子触发的植物免疫(ETI)。

同时,XA48通过与下游负调控转录因子OsVOZ1/2直接互作,促进OsVOZ1/2在细胞核内降解,解除其对OsJAZ家族基因的转录抑制,进而激活茉莉酸(JA)信号通路,启动下游多层次广谱防御系统。

群体进化分析显示,Xa48 在水稻驯化过程中经历了明显的亚种不对称选择,仅在籼稻中保留功能性等位基因,而在粳稻中因自然选择逐渐丢失功能。粳稻基因组中普遍只存在OsVOZ1A单倍型,直接导入Xa48 会引发免疫不相容反应,导致结实率与产量下降。


8275037610e0417d636d3844a52b8411.png

图2 XA48–OsVOZ1 模块的亚种特异性选择与粳稻设计育种工作模型

在育种应用中,Xa48 可与Xa21 聚合,实现PTI(病原相关分子模式触发的免疫反应)与ETI 双层免疫协同,构建类似野生稻的广谱持久抗病体系。通过同步匹配OsVOZ1S单倍型,可在粳稻背景下实现抗病不减产,为籼粳稻广谱抗病育种提供了可落地的新策略与关键基因资源。

b57a67e5a8268e8b3a343a3fb8473d04.png

图3 Xa21Xa48 聚合株系田间抗病性突出

文章链接:https://www.nature.com/articles/s41586-026-10361-6(文中图片均来自原文)



行业资讯
  • “绿色生态农业论坛”暨国家现代农业与食品前沿产业技术创新战略联盟2023年会在雄安新区成功举办

    “绿色生态农业论坛”暨国家现代农业与···

  • 芯片育种公司双绿源获隆平生物数千万元战略投资

    芯片育种公司双绿源获隆平生物数千万元···

  • 祝贺!联盟成员周俭民研究员获2023未来科学大奖生命科学奖!

    祝贺!联盟成员周俭民研究员获2023···

  • 华中农大张启发院士/南京农大万建民院士团队“背靠背”克隆出水稻显性雄性不育基因

    华中农大张启发院士/南京农大万建民院···

  • 祝贺!联盟成员董莎萌教授

    祝贺!联盟成员董莎萌教授

  • 联盟秘书长张兴平博士在第七届国际瓜类作物学术大会上做主旨报告

    联盟秘书长张兴平博士在第七届国际瓜类···