水稻抗白叶枯病的时空转录组动态解析与快速抗性评价新策略

《Journal of Plant Diseases and Protection》：Spatiotemporal transcriptomic dynamics of rice defense under bacterial blight challenge

本研究针对水稻白叶枯病抗性机制不明确的难题，通过时空转录组分析揭示抗病材料Y73在早期感染阶段的动态免疫响应。研究发现WRKY负调控因子快速抑制、SAR标志基因及SA合成通路时空特异性激活等关键规律，为抗病育种提供了快速评价靶点和理论依据。

　　

水稻作为全球主要粮食作物，长期遭受由黄单胞菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzae, Xoo)引起的白叶枯病威胁。为解析水稻先天免疫机制，研究人员以高抗病品系Y73为模型，利用时间序列转录组技术追踪接种后0.5、2、6和24小时局部（接种）与系统（未接种）组织的基因表达变化。结果显示，感染0.5小时内基因表达快速下调，标志水稻从生长模式向防御模式转换。WRKY家族负调控抗性的基因在局部组织中迅速被抑制，而正调控转录因子后期在系统组织中显著激活。系统获得性抗性(Systemic Acquired Resistance, SAR)标志基因——尤其是病程相关(Pathogenesis-Related, PR)基因——早期即被诱导：PR1在局部和系统组织中均上调，其余PR基因主要在感染2小时后的系统组织中激活。水杨酸(Salicylic Acid, SA)合成通路呈现组织特异性，ICS相关基因在局部叶片主导表达，而PAL通路基因在系统组织中优势上调。这些发现揭示了抗病水稻时空动态免疫应答网络，为通过早期关键基因表达监测实现快速抗性评价提供了新思路，助力水稻抗病稳产育种。