综述：对水稻与乌黑柄锈菌相互作用分子层面的全面研究

《Plant Molecular Biology》：A comprehensive exploration of molecular aspects of rice-Ustilaginoidea virens interactions

　　

摘要

由Ustilaginoidea (U.) virens引起的水稻假黑粉病已成为全球水稻生产面临的新兴威胁，这一威胁源于复杂的宿主-病原体相互作用以及不同感染阶段的特异性机制。本文综述了组学方法在研究基因相互作用及其功能验证方面的应用，以此解析U. virens的感染途径以及水稻所表现出的抗性机制。首先，文章探讨了在孢子萌发阶段被激活的致病基因，这些基因随后促使菌丝侵入花部组织并形成黑粉球。而这些过程的产生，得益于cAMP-MAPK信号通路、转录调控因子、细胞壁维持因子、毒力决定因子、次生代谢产物以及碳水化合物活性酶等不同通路中基因的精确调控。水稻植株则会通过激活多种植物防御基因来应对，比如植物抗毒素生物合成、病原体相关蛋白、受体样激酶、转录因子以及抗氧化系统等。将这些基因与相关的数量性状位点及短序列重复序列进行关联，有助于制定分子辅助育种计划中的基因堆叠策略。利用CRISPR-Cas9技术对抗性基因进行分子操作，可进一步助力培育出更优质的水稻品种。总体而言，对宿主-病原体相互作用的分子层面了解，为开发具有更强抗性的水稻品种以及有效控制假黑粉病提供了可行的策略。

图形摘要