水稻是我国主要的粮食作物之一，有效防治水稻病害的发生、维持水稻稳产和高产对保障国家粮食安全及社会稳定具有重要作用。近日，中国水稻研究所种质创新团队在 Plant Biotechnology Journal 在线发表了题为 OsACL-A2negatively regulates cell death and disease resistance in rice 的论文，揭示了 ATP-柠檬酸裂解酶 A2 亚基参与了水稻细胞凋亡和抗病反应。
水稻类病斑突变体是水稻自发形成类似感病坏死病斑的一类突变体。在这项研究中，研究人员利用 EMS 诱变的水稻类病斑突变体 spl30-1，图位克隆到一个编码ATP-柠檬酸裂解酶 A2 亚基的基因 ACL-A2。由于突变基因编码区发生了引起氨基酸改变的碱基替换，导致了经由泛素化 26S 蛋白酶体的降解，柠檬酸裂解酶的活性也显著下降，使细胞内活性氧积累和细胞核 DNA 降解。转录组分析显示，该基因突变引起了抗病相关基因的表达上调，白叶枯病抗性增强。进一步对spl30-1 突变体进行EMS诱变，结果表明 ACL-A2 基因间接负调控编码 P450 单加氧酶的 OsSL 基因，可通过血清素代谢途径影响植物抗病反应。该研究有助于阐释植物天然免疫的调控机理和应用于水稻的抗病育种。
抽穗期野生型和突变体表型
中国水稻研究所所的阮班普博士、赵娟博士和美国俄亥俄大学的华志华博士为文章的并列第一作者，高振宇研究员和钱前研究员为共同通讯作者。该研究得到国家重点研发计划和国家自然科学基金的资助。
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