华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室王石平教授课题组的研究表明，白叶枯病菌会利用水稻生长繁殖必不可少的显性Xa13基因，减少铜在水稻导管中的分布而侵害水稻。
该研究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一个典型例子。相关研究论文日前在国际植物生物学研究领域的顶级杂志《植物细胞》上以重点推荐形式在线发表，同时配发了介绍文章。
研究发现，有的白叶枯病菌对铜非常敏感，提高培养基中铜的含量可抑制这类白叶枯病菌的生长繁殖。水稻从根部吸收铜，通过导管将铜运输到植株的各个部位，而白叶枯病菌正是通过导管在水稻体内蔓延引起病害。增加导管内铜的含量，会抑制白叶枯病菌的生长繁殖。进一步研究表明，“狡猾”的白叶枯病菌会利用激活水稻自身不可或缺的Xa13基因——该基因对水稻花粉发育必不可少，来消除导管中铜的抑制影响。白叶枯病菌通过激活Xa13基因的表达，调控铜在水稻体内的重新分布侵害水稻。Xa13蛋白和另外两个蛋白质COPT1和COPT5在细胞膜上共同作用，将细胞外的铜运输进细胞内，从而减少导管中的铜，使白叶枯病菌能够在导管中繁殖并蔓延，造成水稻病害。
了解病原菌如何侵害植物的机理，将有助于有效控制农作物病害。据王石平介绍，由白叶枯病菌引起的白叶枯病是水稻的重要病害之一，曾令全球水稻减产70%。了解白叶枯病菌侵害水稻的这一机制，将有助于设计有效途径培育抗病水稻品种。（生物谷Bioon.com）
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科学家有望培育出能抑制镉蓄积的水稻
日本冈山大学的研究人员日前在美国《国家科学院学报》上报告说，他们发现一种能抑制重金属镉在稻米中蓄积的水稻基因，该基因能把从土壤中吸收的镉封闭在水稻根部细胞内。这一发现为培育难以蓄积镉的水稻品种开辟了道路。
镉在电镀和电池生产中应用广泛，但如果镉在人体内大量蓄积，会造成骨骼中的钙大量流失，引发骨质疏松、骨骼萎缩和关节疼痛。目前，人体内积蓄的镉很难安全排出，因此防止“镉从口入”十分重要。
冈山大学资源生物科学研究所的科研人员分析了世界各地的约１４０个水稻品种，根据它们蓄积镉的难易程度将其分为两类。通过比较这些水稻的基因，研究者发现ＯｓＨＭＡ３基因指导合成的蛋白质对于防止镉在稻米中蓄积发挥了关键作用。
在难以蓄积镉的水稻细胞内，ＯｓＨＭＡ３基因合成的蛋白质，主要在根部细胞内负责储存代谢废物的“液泡”中发挥作用。这样，水稻根部吸收的镉会转移到液泡中被隔离起来。而在容易蓄积镉的品种中，ＯｓＨＭＡ３基因及其合成的蛋白质却不具备上述功能，从而导致根部吸收的镉最终在稻米中蓄积。
研究小组认为，如果提高ＯｓＨＭＡ３基因的性能，就有可能在镉含量很高的水田中种植水稻。如果将这种基因应用于水稻品种改良，也有望开发出难以蓄积镉的水稻新品种。（新华网）
