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　　9月7日，《科學(xué)》在線發(fā)表了我校與中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所、加州大學(xué)戴維斯分校合作完成的研究論文“水稻轉(zhuǎn)錄因子IPA1促進高產(chǎn)并提高免疫”（A single transcription factor promotes both yield and immunity in rice），該研究發(fā)現(xiàn)了水稻理想株型建成的關(guān)鍵基因IPA1在水稻稻瘟病抗病過程中的作用，并揭示了IPA1既能增加產(chǎn)量又能提高稻瘟病抗性分子作用機制，為培育高產(chǎn)抗病水稻新品種提供了重要理論基礎(chǔ)和應(yīng)用途徑。該論文的發(fā)表實現(xiàn)了我校在《科學(xué)》雜志發(fā)表論文零的突破，該雜志最新影響因子（2017年）為41.058。

　　我校水稻所王靜副研究員、碩士研究生周練、石輝、美國戴維斯分校Mawsheng Chern博士和中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所的余泓副研究員為論文第一作者；我校陳學(xué)偉研究員、中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所李家洋院士、我校王靜副研究員為共同通訊作者；我校為論文第一完成單位。論文第一作者王靜副研究員于2012年在中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所博士畢業(yè)，畢業(yè)后入職我校水稻研究所，加入陳學(xué)偉團隊，從事水稻抗病與產(chǎn)量間調(diào)控關(guān)系及機制的研究。這也是我校陳學(xué)偉團隊繼去年在《細胞》上發(fā)表高水平論文后取得的又一重大研究成果。

　　水稻是我國的主要糧食作物，其安全生產(chǎn)關(guān)系國計民生。培育既抗病又高產(chǎn)的品種是糧食綠色安全生產(chǎn)的重要保障。但通常認(rèn)為產(chǎn)量與抗性是兩個拮抗的過程，即高抗的品種往往難以高產(chǎn)，高產(chǎn)品種在抗性上表現(xiàn)不佳。因此，解析產(chǎn)量與抗性間的作用機制并在應(yīng)用中實現(xiàn)二者間的協(xié)同調(diào)控，對于培育高產(chǎn)高抗水稻品種意義重大。近年來，雖然已報道了多個基因在提高植物抗性的同時不影響產(chǎn)量。但是，同時增加植物的產(chǎn)量并提高抗性的單個基因尚未報道。

　　IPA1(Ideal Plant Architectutre 1)編碼植物所特有的SPL轉(zhuǎn)錄因子家族成員，是水稻中調(diào)控理想株型建成的關(guān)鍵基因，其功能獲得性突變體植株具有莖稈粗壯、穗子變大、產(chǎn)量增加等優(yōu)良性狀，已在水稻育種中得到廣泛應(yīng)用。本研究發(fā)現(xiàn)IPA1在增加水稻產(chǎn)量的同時，還能提高水稻對稻瘟病菌的抗性，進一步研究發(fā)現(xiàn)其編碼蛋白IPA1的磷酸化修飾是平衡產(chǎn)量與抗性的關(guān)鍵調(diào)節(jié)樞紐。IPA1受稻瘟病菌誘導(dǎo)磷酸化，該磷酸化能改變蛋白IPA1與DNA序列的結(jié)合特性，通常情況下，IPA1結(jié)合DEP1等穗發(fā)育相關(guān)基因的啟動子，促進其表達，負責(zé)水稻理想株型的建成，調(diào)控水稻產(chǎn)量，受稻瘟病菌誘導(dǎo)磷酸化后的IPA1更傾向于結(jié)合抗病相關(guān)基因WRKY45的啟動子，促進其表達，增強免疫反應(yīng)，提高抗病性。研究還發(fā)現(xiàn)，在稻瘟病菌侵染6至12小時，水稻體內(nèi)IPA1的磷酸化受誘導(dǎo)程度達到峰值，隨后逐漸降低，并在24至48小時后恢復(fù)到正常水平。表明一旦水稻體內(nèi)的免疫系統(tǒng)被激活后，IPA1又很快恢復(fù)到低磷酸化狀態(tài)，以保證水稻發(fā)育的正常進行（圖一）。

　　該研究報道了單基因既能增加水稻產(chǎn)量又能提高稻瘟病抗性，打破了單個基因不可能同時實現(xiàn)增產(chǎn)和抗病的傳統(tǒng)觀點；為高產(chǎn)高抗育種提供了重要理論基礎(chǔ)和實際應(yīng)用新途徑。

　　圖一：水稻轉(zhuǎn)錄因子IPA1促進高產(chǎn)和提高抗病性的模式

　　該研究受到來自國家自然科學(xué)基金委、教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才計劃和科技部重點研發(fā)計劃（主要農(nóng)作物抗病蟲抗逆性狀形成的分子基礎(chǔ)）等的經(jīng)費資助。

　　陳學(xué)偉簡介：

　　陳學(xué)偉，四川農(nóng)業(yè)大學(xué)，研究員，博士生導(dǎo)師。1997年與2000年獲得四川農(nóng)業(yè)大學(xué)茶學(xué)學(xué)士、作物遺傳育種專業(yè)碩士學(xué)位（四川農(nóng)業(yè)大學(xué)/中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物所聯(lián)合培養(yǎng)）。2003年畢業(yè)于中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物研究所獲博士學(xué)位，后赴美國加利福利亞大學(xué)戴維斯分校進行博士后研究，并擔(dān)任助理項目科學(xué)家。2011年作為高端人才引進到四川農(nóng)業(yè)大學(xué)工作，現(xiàn)任四川省植物病理學(xué)會副理事長、四川省生物化學(xué)與分子生物學(xué)會副理事長、作物重大病害四川省高校重點實驗室執(zhí)行主任，四川農(nóng)業(yè)大學(xué)校學(xué)術(shù)委員會副主任。20多年來，一直從事水稻抗病機理的研究以及水稻抗病品種的培育。先后主持國家自然科學(xué)基金、國家重點研發(fā)計劃、轉(zhuǎn)基因重大專項等國家和省部級科研項目20項，在水稻重大病害理論與應(yīng)用研究方面取得一系列原創(chuàng)性研究成果。在Cell、Science、PNAS等主流期刊發(fā)表SCI論文57篇，累計影響因子351，近5年他引超過1000次。其相關(guān)研究成果被中國科協(xié)評選為2017年度“中國生命科學(xué)十大進展”，農(nóng)業(yè)部2017年度“中國農(nóng)業(yè)重大科學(xué)進展”。同時在種子資源創(chuàng)建上，作為主研人員選育水稻新品種20個，其中國家級審定品種7個。由于其在水稻抗病領(lǐng)域的突出成績，獲得了國家高層次人才特殊支持計劃“萬人計劃”領(lǐng)軍人才、國家科技部創(chuàng)新人才推進計劃中青年科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才，教育部“新世紀(jì)優(yōu)秀人才”、四川省海外引進“百人計劃”特聘專家（現(xiàn)更名為“千人計劃”）、四川省學(xué)術(shù)和技術(shù)帶頭人等榮譽稱號。

　　王靜簡介：

　　王靜，四川農(nóng)業(yè)大學(xué)，副研究員，碩士生導(dǎo)師。2006年7月,畢業(yè)于東北師范大學(xué)，生命科學(xué)學(xué)院生物技術(shù)專業(yè)，獲理學(xué)學(xué)士學(xué)位。同年9月進入中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所李家洋院士課題組從事水稻理想株型相關(guān)研究。博士期間以共同作者身份在Nature Genetics、The Plant Cell等雜志上發(fā)表研究論文。2012年1月獲得遺傳學(xué)博士學(xué)位，3月進入四川農(nóng)業(yè)大學(xué)水稻研究所工作。近5年以第一作者或通訊作者在Science、The Plant cell、Plant cell and environment等期刊上發(fā)表SCI論文9篇，累計影響因子近80。其相關(guān)研究成果被評選為2017年中國農(nóng)業(yè)重大科學(xué)研究進展之一。先后主持了國家自然科學(xué)基金青年項目、國家教育部博士點基金項目、四川省教育廳青年項目等。目前主要的研究方向為水稻發(fā)育與抗性間的協(xié)同調(diào)控機制。