近日，上海交通大學農業與生物學院/上海市現代種業協同創新中心陳功友教授團隊在國際知名綜合性期刊Journal of Advanced Research（影響因子10.479）發表了題為“A varied AvrXa23-like TALE enables the bacterial blight pathogen to avoid being trapped by Xa23 resistance gene in rice（一個變異的AvrXa23類TALE效應蛋白使得水稻白葉枯病菌能夠逃避水稻抗病基因Xa23的誘捕）”的研究論文，揭示了一種白葉枯病菌克服水稻抗病基因抗性的新機制。   　　植物病害是農業生產的重要影響因素，嚴重威脅全球糧食安全，其中由白葉枯病菌（Xanthomonas oryzae pv. oryzae, Xoo）引起的水稻白葉枯病是水稻生產中的重要致災病害。培育和種植含有抗病基因的抗病水稻品種是生產上防控該病害最經濟、有效的措施，但是隨著抗病品種的大面積推廣種植，Xoo進化出新的毒性菌株，克服抗病品種的抗性，使得水稻白葉枯病在過去得到控制的地區“卷土重來”，日趨嚴重。Xa23是目前最廣譜抗白葉枯病的水稻抗病基因，廣泛應用于水稻育種中。該基因通過其啟動子上的效應蛋白結合元件（effector-binding element，EBE）誘捕（“trap”）Xoo菌株中的TALE類無毒效應蛋白AvrXa23，激發效應物誘導的免疫反應（effector-triggered immunity，ETI），抑制效應物誘導的免疫反應（effector-triggered susceptibility，ETS），使水稻抗病。Xoo是否進化出能夠克服Xa23抗病基因抗性的新型毒性菌株，目前尚不清楚。   　　該研究從全國各水稻種植區收集發病材料，分離得到185個Xoo菌株。抗病性試驗顯示，含有Xa23抗病基因的水稻品種CBB23對其中184個菌株表現抗病性，僅對來自安徽的AH28菌株表現感病性。基因組測序和序列比較分析表明AH28菌株不含無毒基因avrXa23，而是含有一個與avrXa23類似的tal7b基因。基因異源表達、接種試驗和基因表達分析結果表明tal7b基因不具有avrXa23基因的無毒基因功能，不能夠激發Xa23抗病基因的抗性。啟動子結合試驗也表明Tal7b蛋白不能與Xa23啟動子的EBE結合。這些結果揭示了Xoo菌株通過突變TALE類無毒蛋白中間重復區序列這一策略來逃避抗病基因識別與結合的新機制，為水稻白葉枯病抗性喪失的治理提供了新的見解。   　　上海交通大學博士后徐正銀為論文第一作者，陳功友教授為通訊作者。該研究得到國家自然科學基金和中國博士后科學基金項目的資助。   　　論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2090123222000212