生物通报道：来自华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室等处的研究人员发现白叶枯病菌会利用激活水稻生长繁殖必不可少的显性Xa13基因，从而侵害水稻，这有助于设计有效途径培育抗病水稻品种。这一研究成果公布在国际植物学权威期刊《Plant Cell》杂志上，并被作为重点推荐文章，同时在线配发介绍文章。

领导这一研究的是华中农业大学王石平教授，其毕业于美国弗吉尼亚理工学院暨州立大学，主要从事植物分子生物学研究，先后主持“国家自然科学基金”、“863”、“973”、国家转基因植物研究与产业化专项等科研项目20余项，取得一批具有重大国际影响的科研成果。这一论文第一作者为博士生袁猛。

白叶枯病菌是水稻的头号杀手，曾令全球水稻减产70％。有的白叶枯病菌对铜非常敏感，增加水稻导管内铜的含量，会抑制白叶枯病菌的生长繁殖。然而含铜农药的普遍使用使得白叶枯病菌产生了某种抗性。

在这篇文章中，研究人员发现白叶枯病菌会利用激活水稻生长繁殖必不可少的显性Xa13基因，来减少铜在水稻导管中的分布，悄悄打开一扇侵害水稻的门。但水稻中产生了不被白叶枯病菌激活的隐性抗病基因xa13，使水稻导管内铜含量能够抑制白叶枯病菌的生长，从而抗病。

这不仅揭示了病原细菌利用宿主基因征服宿主的一种新机理，同时也揭示了可能涉及水稻与病原共进化的一个典型例子。了解白叶枯病菌侵害水稻的这一机理，将有助于设计有效途径培育抗病水稻品种。1

1年来，王石平课题组一直在对隐性抗病基因xa13这种新型水稻抗病基因进行研究。该基因影响着水稻对白叶枯病的抗性和水稻的生长，是可以用于水稻遗传改良的重要基因之一。在2008年王石平课题组破解了水稻白叶枯病菌侵入的机理，并以此为基础研发出一种新型抗病水稻。

植物需要生长时，体内的生长素可使其细胞壁变得疏松，使水分进入细胞，令植物生长发育，一般病菌不能侵入。水稻白叶枯病病菌也能在水稻体内分泌生长素，还促使水稻同时分泌生长素，大量合成一种叫伸展蛋白的蛋白质，为病菌开启一扇进入植物细胞的门，掠夺植物营养。

研究人员开发的新型抗病水稻当白叶枯病菌在水稻体内分泌生长素时，能马上合成一种酶，在其作用下，使生长素的毒性功能消失，从而增强植物自身免疫。

（生物通：万纹）

原文摘要：

The Bacterial Pathogen Xanthomonas oryzae Overcomes Rice Defenses by Regulating Host Copper Redistribution.

Pathogen effectors are virulence factors causing plant diseases. How the host targets of these effectors facilitate pathogen infection is largely unknown. An effector of Xanthomonas oryzae pv oryzae (Xoo) transcriptionally activates rice (Oryza sativa) susceptibility gene Xa13 to cause bacterial blight disease. Xa13 encodes an indispensable plasma membrane protein of the MtN3/saliva family, which is prevalent in eukaryotes with unknown biochemical function. We show that the XA13 protein cooperates with two other proteins, COPT1 and COPT5, to promote removal of copper from xylem vessels, where Xoo multiplies and spreads to cause disease. Copper, an essential micronutrient of plants and an important element for a number of pesticides in agriculture, suppresses Xoo growth. Xoo strain PXO99 is more sensitive to copper than other strains; its infection of rice is associated with activation of XA13, COPT1, and COPT5, which modulate copper redistribution in rice. The involvement of XA13 in copper redistribution has led us to propose a mechanism of bacterial virulence.

作者简介：

王石平，女，1955年生，植物分子生物学教授，博导，毕业于美国弗吉尼亚理工学院暨州立大学。王石平教授热爱高等教育事业，教书育人，在教学中成绩突出，结合科学研究先后为研究生、国家生物学基地班主讲《分子细胞生物学》、《生物信息学》等多门专业主干课和前沿课，教学效果好；在高校较早开设的《生物信息学》课程于2002年被评为湖北省优质课；积极投身教学研究与改革，现主持《分子细胞生物学双语教学的研究与实践》省级教学研究课题1项；言传身教，关心学生，教学手段先进，深受学生好评，荣获2001年度学校优秀教学成果一等奖。

王石平教授追求真理，献身科学，在科研工作中取得了显著成绩：主要从事植物分子生物学研究，先后主持“国家自然科学基金”、“863”、“973”、国家转基因植物研究与产业化专项、农业部948等科研项目20余项，取得一批具有重大国际影响的科研成果：在国际上对水稻基因组的进化和演变提出新见解，发表在国际一流刊物《美国国家科学院院刊》上，该发现为在不同染色体上定位和分离同源序列基因奠定了坚实的理论基础；发现了水稻和大麦基因组中的抗病数量性状位点具有共线性关系，发表在《美国国家科学院院刊》上，该发现提示研究水稻的抗病机理对其它禾本科作物的抗性育种具有重要指导意义。先后多次应邀请参加国际学术会议并作报告，发表科学研究论文60余篇，获得和正在申请的基因（发明）专利7项，获湖北省自然科学一等奖。

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