水稻抗病又高产！中国科学家破解白叶枯病难题，成果登上国际权威杂志

近20年来，受极端天气频发、水稻主栽品种抗源单一、病原菌快速变异等多方面因素影响，水稻白叶枯病已从区域性检疫病害蔓延至全国所有稻区，成为制约水稻高产稳产的重要瓶颈。挖掘新型抗病基因、培育抗病与产量兼顾的水稻新品种，已成为保障国家粮食安全的迫切需求。

北京时间4月8日深夜，中科院分子植物科学卓越创新中心何祖华院士团队联合上海交通大学、浙江大学等单位，在国际顶级期刊《自然》发表重要成果。研究成功克隆广谱抗白叶枯病基因Xa48，阐明水稻免疫抗病新机制，揭示驯化过程中抗病与产量的平衡规律，为培育高抗高产水稻新品种提供关键理论与技术支撑，是我国农业生物育种领域的又一里程碑式突破。

找到“免疫卫士”Xa48，精准对抗本土病菌

研究团队对数千份水稻资源进行大规模筛选，利用能克服传统抗病基因Xa21的毒性菌株，在籼稻品种“双科早”中鉴定出全新抗病基因Xa48。与Xa21主要针对东南亚病原菌不同，Xa48更适配我国及东北亚地区流行的白叶枯病菌，抗性更具针对性。

研究明确，Xa48编码免疫受体蛋白，可精准识别病原菌毒性蛋白 XopG，通过降解免疫抑制蛋白OsVOZ1/2激活水稻防御系统，从源头阻止病菌入侵。这一全新免疫作用模型，为水稻抗白叶枯病机制研究提供了重要科学依据。

驯化秘密揭晓：粳稻为何“丢掉”抗病基因？

水稻分为籼稻与粳稻两大亚种，二者抗病性差异显著。本次研究首次从进化角度给出答案：在数千年人工驯化中，粳稻基因组逐渐丢失了Xa48，而该基因仅保留在籼稻中。

原因在于，Xa48相关免疫模块会影响粳稻产量性状。历史上粳稻多种植于长江以北，水患与病害压力较小；籼稻主栽于高温高湿、病害高发的南方稻区。在“高产优先”的选择压力下，粳稻逐步舍弃 Xa48，而南方籼稻则保留了这一抗病关键基因。研究还首次提出，我国古代水利灌溉体系的发展，改变了稻田病害发生环境，间接塑造了水稻亚种间的抗病基因差异。

XA48介导的免疫信号通路及Xa48-OsVOZ1免疫模块的驯化规律 双重免疫叠加，实现水稻抗病与产量双赢

长期以来，作物育种面临“抗病易减产、高产易感病”的矛盾。何祖华团队创新提出基础抗病+专化抗病叠加策略，将Xa21的基础抗性与Xa48的强专化抗性结合，为水稻构建双重防御体系。

基础抗病性可应对所有病菌变种，如同人体基础免疫力；专化抗病性则精准对抗主流流行菌株，类似疫苗的保护效果。聚合两种抗性的水稻新品系，在台风、洪水等极端条件下仍保持稳定抗性，且不影响产量等关键农艺性状。该研究首次在作物中证实，双重免疫网络可重构野生稻级别的广谱抗病性，为病害绿色防控提供全新路径。

台风降雨导致白叶枯病爆发
Xa21Xa48聚合田间抗性鉴定 成果快速转化，把“农业芯片”握在自己手里

这项研究已实现从基础研究到产业应用的高效转化，目前被隆平高科、荃银高科、中国水稻研究所、中国农科院等多家单位直接用于新品种培育，将可提升高抗高产水稻选育效率。

这是何祖华团队继2017年在《科学》发表稻瘟病广谱抗病基因 Pigm后，又一项世界级成果。

种业是农业的“芯片”，抗病育种是保障粮食稳产的核心环节。本次Xa48基因的发现与应用，不仅破解了白叶枯病防控难题，更建立起可复制的广谱抗病育种体系，显著提升我国水稻种业自主创新能力，为把种子牢牢攥在自己手里、保障国家粮食安全、推动农业绿色发展提供坚实科技支撑。

何祖华院士（左二）与林辉（左一）等团队成员在田间观察水稻表型，为抗病品种培育获取关键数据