献礼国庆，中国植物科学家连发研究成果，事关如何提高水稻产量近日

近日， Cell及Science主刊分别发表中国学者在植物科学领域取得的重大突破性成果，分别为
（一）何祖华研究团队在国际顶尖学术期刊《Cell》在线发表题为“Ca2+Sensor-MediatedROSScavengingSuppressesRiceImmunityandIsExploitedbyaFungalEffector”的研究论文。这是该研究团队继2017年在《科学》（Science）发表水稻广谱抗病新机制后的又一重大进展。研究揭示了水稻钙离子新感受子ROD1精细调控水稻免疫，降低水稻因广谱抗病而引发的生存代价，平衡水稻抗病性与生殖生长和产量性状的分子机制；
（二）河南大学作物逆境适应与改良国家重点实验室王学路团队在《Science》上发表了题为“Light-inducedmobilefactorsfromshootsregulaterhizobium-triggeredsoybeanrootnodulation”的研究论文，揭示了大豆中受光诱导表达的GmFTs（FLOWERINGLOCUST）和GmSTF3/4（orthologsofLONGHYPOCOTYL5）从地上移动到地下，在根中被根瘤菌激活的共生信号关键组分CCaMK磷酸化激活，诱导根瘤形成的机制。
两篇文章详细解读如下：
何祖华团队研究成果：

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【献礼国庆，中国植物科学家连发研究成果，事关如何提高水稻产量】研究发现ROD1作为一个新的植物免疫抑制中枢，通过降解具有免疫活性的超氧分子（ROS），从而抑制植物的防卫反应。因此，在没有病原菌侵染时，植物的基础免疫维持在较低水平，有利于水稻生殖生长，进而提高产量。但当病原菌侵染时，植物进化出了聪明的免疫激发新途径：通过降解ROD1减弱其功能，从而保证植物在抵御病原菌时能产生有效的防卫反应，不至于迅速发病枯死，并能繁殖后代。

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ROD1招募过氧化氢酶CatB到细胞质膜附近清除活性氧
另一方面，病原菌和植物长期处于“军备竞赛”的协同进化过程中。研究发现水稻稻瘟病菌会进化出模拟ROD1结构的毒性蛋白，在植物体内盗用ROD1的免疫抑制途径，实现侵染的目的。由于植物无法逃避病原菌的侵染，因此进化出了与病原菌共同生存的策略：通过适当减弱植物的抗病能力，来保证其生长繁殖，延续后代，让植物抗病性与繁殖力维持相对平衡的水平。这就是植物聪明的生存之道。

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稻瘟病菌效应蛋白AvrPiz-t模拟ROD1的结构及功能
以往相关研究聚焦在钙离子信号如何激活植物免疫的问题，但该成果揭示了一条以钙离子受体ROD1为核心的免疫抑制新通路，以及植物与病原菌利用蛋白质结构模拟介导的协同进化机制，为植物免疫领域研究提供重要的新启示。该研究首次说明作物能够选择与气候或栽培条件相适应的免疫策略，让植物抗病能力与生长发育即环境适应性达到最佳平衡。该研究组进一步挖掘ROD1的育种应用价值，通过对3000多种不同水稻品种的基因序列分析，发现ROD1单个氨基酸的改变可以影响其抗性和地理分布，说明作物抗病性受地域起源的选择，丰富了作物驯化的理论基础。此外，研究还发现ROD1的功能在禾谷类作物中是保守的，从而提出了可以通过编辑或操纵这类新的感病基因实现广谱抗病的新策略，对培育高产高抗的作物品种具有重要的指导意义和应用潜力。

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ROD1自然变异的地理分布