1月17日，国家重点实验室王文明教授团队在植物学顶级期刊Nature Plants（N1级中科院大类TOP，IF=17.352）在线发表了题为“A natural allele of proteasome maturation factor improves rice resistance to multiple pathogens”的研究论文，该论文报道了一个天然等位基因改良水稻对稻瘟病、稻曲病、纹枯病、白叶枯病等多种病害的抗性，同时不影响水稻产量。
水稻是全球最重要的粮食作物之一，但长期遭受稻瘟病、稻曲病、纹枯病、白叶枯病等多种病害的威胁，给粮食生产造成了严重损失。因此，迫切需要发掘多病害抗性基因，培育与利用多病害抗性品种，打好种业翻身仗，助力保障国家粮食安全。雅恢2115是四川农业大学培育的一个优质多抗超级稻恢复系，由雅恢2115配组育成的水稻品种已超过18个，累计推广面积3000多万亩。王文明教授联合黄富教授团队从雅恢2115中挖掘到一个编码蛋白酶体成熟因子的天然等位基因UMP1R2115。将UMP1R2115导入到感病水稻品种中，不仅能提高水稻对稻瘟病、稻曲病、纹枯病、白叶枯病等多种病害的抗性，而且对水稻主要农艺性状和产量没有明显影响。研究还揭示了一条UMP1R2115解除植物免疫抑制的广谱抗病通路：在病原菌入侵时，UMP1R2115通过增加水稻26S蛋白酶体的生物合成与活性，促进过氧化物酶APX8和过氧化氢酶CatB的降解，提高侵染位点过氧化氢的积累，从而增强水稻对多种病原菌的抵御能力。研究发现，雅恢2115中的UMP1R2115是一个稀有的天然等位基因，具有导入到其他水稻品种的应用潜力。因此，UMP1R2115的发现为培育抗多种病害的高产水稻品种提供了新的基因资源。
实验室王文明教授和樊晶教授为该论文的共同通讯作者，博士后胡小红、硕士生申帅和吴金龙、博士生刘杰、青年教师王贺博士为共同第一作者。我校黄富教授、卢艳丽教授、中国农科院植物保护研究所宁约瑟研究员等参与了本研究。该研究得到了国家自然科学基金、中国博士后科学基金、四川省青年科技创新研究团队、四川省自然科学基金、四川农业大学双支计划等项目的资助。
论文链接：https://doi.org/10.1038/s41477-022-01327-3
