【编者按】为贯彻国家创新驱动发展战略，充分展示学院在科技创新方面的进展，进一步提升学院科研团队产出重大科研成果的积极性，推动学院科技创新能力和整体水平进一步提升，学院自2021年起开展年度十大科研进展 “致远奖”评选活动，经各课题组自主申报和学院学术委员会集中评审，评出2021年度十大科研进展“致远奖”十项，为展示宣传获奖成果，发挥“致远奖”的示范作用，营造创新文化氛围，现将十大科研进展逐一介绍。

赵文生/彭友良团队鉴定了水稻三个抗病抗逆新基因，并通过遗传学、生物化学途径解析了其调控过敏性反应和抗性的分子机制，为水稻品种的抗性改良和新品种培育提供了理论和技术依据。研究成果先后发表在Plant Biotech. J、J. Exp. Bot.和Rice上。

广泛鉴定水稻抗病抗逆基因资源，并解析其介导的分子遗传机制，对于水稻抗性改良和新品种培育具有重要的理论和实践意义。类病斑突变体是一类在没有病原物侵染、非生物胁迫或机械损伤的情况下，可以自发激活植物的免疫反应、增强抗病性，因此，已被用作阐明控制植物对病原体侵袭和环境胁迫的反应机制的理想材料。迄今为止，在水稻中已经克隆了超过30个引起类病斑突变的基因。这些基因编码不同类型的蛋白质，如E3泛素连接酶、蛋白激酶、氧化还原酶、N-乙酰氨基葡糖焦磷酸化酶、转录因子、膜相关蛋白、离子通道蛋白等。由此可见，植物免疫反应调控的分子机制非常复杂。因此，继续鉴定调控过敏性反应和抗病性的新基因十分必要。

前期研究中，该团队通过插入突变途径获得了多个水稻类病斑突变体。在此基础上，鉴定了3个调控过敏性发行和抗病抗逆的新基因。其中OsNBL1基因编码多细胞器定位的蛋白质，通过与酪蛋白水解酶OsClpP6互作负调控衰老和耐盐性。OsNBL3基因编码线粒体定位的PPR蛋白，参与线粒体氧化呼吸复合体I中nad5基因内含子4的剪切。OsNBL3基因缺陷导致线体内膜崩陷、nda5基因剪切效率下降、NADH脱氢酶活性降低和旁路氧化途径的激活，抗病性和耐盐性增强。OsGRDP1基因编码一个富含甘氨酸的蛋白质，并与天冬氨酸蛋白酶AP25互作。OsGRDP1的超表达导致蛋白酶活性显著增强，从而使OsGRDP1的完整蛋白水平下降；而RNAi株系中，由于其mRNA的降解导致完整蛋白水平降低。OsGRDP1完整蛋白水平的降低导致抗病性增强。

本研究鉴定了3个功能尚未报道的新基因OsNBL1、OsNBL3和OsGRDP1，并证明它们分别通过不同的分子机制参与调控植物抗病抗逆性和衰老等生物学性状。研究结果不仅丰富了人们对植物抗病抗逆反应分子遗传机制的认识，也为植物抗性改良和新品种培育提供了基因资源和理论依据。鉴于它们在育种中的潜在应用价值，上述蛋白及其编码基因已经分别申请国家发明专利，其中“与植物抗病性相关的水稻OsGRDP1蛋白及其编码基因与应用”（ZL201810076527.0）、“与植物衰老相关的水稻OsNBL1蛋白及其编码基因与应用”（ZL201810076445.6）已获授权，“与植物抗病性相关的水稻线粒体蛋白OsNBL3及其编码基因与应用”（202010940683.4）正在实审之中。进一步可望在基因工程或基因编辑育种中得到应用。

彭友良/赵文生团队长期致力于水稻抗病抗逆资源挖掘、抗性分子机制解析、抗病品种培育及布局和稻瘟病绿色防控的理论和技术研究。近年来，该团队通过室内抗菌株谱筛选、田间抗瘟性鉴定、T-DNA插入突变等途径获得了一批抗病抗逆新资源，同时开展新基因介导的分子机制解析研究，为新品种培育提供了基因资源。在此基础上，与国内相关单位合作，培育抗瘟新品种多个。建立了以品种布局为核心的稻瘟病绿色防控技术并进行了大规模示范。部分相关研究结果分别获得了第十一届大北农科技奖、四川省科技进步一等奖。

实习编辑：蔡伊博