福建农林大学研究团队在《自然》发表水稻抗病毒重大成果

水稻是全球超过一半人口的主粮，其健康生长对粮食安全至关重要。然而，就像人会遭到病毒攻击一样，我们每天吃的米饭在生长过程中也会生病，病毒病害就像水稻的“小恶魔”，严重影响它们的产量和质量。

科学家们长期以来致力于研究水稻如何抵御病毒侵袭，虽然在病毒鉴定、致病机理解析以及植物抗病毒机制等方面取得了诸多突破，但水稻等禾本科植物细胞如何识别病毒入侵并启动免疫防御的分子机制仍有许多未知。

记者从福建农林大学获悉，近日福建农林大学李毅教授团队在国际顶级学术期刊Nature(《自然》)杂志上发表了题为“Perception of viral infections and initiation of antiviral defence in rice”（水稻感知病毒侵染并启动抗病毒防御的机制）的研究论文，首次揭示了水稻如何感知病毒入侵并激活抗病毒免疫反应的核心机制。

研究发现，水稻体内存在一种名为RBRL（RING1-IBR-RING2类型的泛素连接酶）的蛋白，它不仅能够识别水稻条纹病毒（RSV）的外壳蛋白（CP），还能够识别水稻矮缩病毒（RDV）的外壳蛋白P2。

“RBRL蛋白好比水稻体内的‘抗病毒卫士’，它就像个敏锐的‘前哨’，能同时识别两种病毒的外壳蛋白，不管是水稻条纹病毒还是水稻矮缩病毒，都逃不过它的‘火眼金睛’。” 李毅团队介绍。

RBRL蛋白的“功能”还不止于此。进一步研究表明，RSV的外壳蛋白CP能够诱导RBRL的表达增加，并激活其泛素连接酶活性。RBRL随后通过调控茉莉酸信号通路，增强水稻的抗病毒能力。

这可以理解为，当病毒来犯时，RBRL蛋白迅速“变身”把茉莉酸信号通路抑制因子NINJA3蛋白“拿下”，从而让茉莉酸信号通路“火力全开”，增强水稻的抗病毒能力。

李毅教授于2023年8月全职引进到福建农林大学，在前期带领北京大学团队长期研究的基础上，联合福建农林大学等多个实验室继续开展研究。结合多年研究成果，李毅研究团队此次发文不仅在基础科学层面揭示了水稻抗病毒免疫的核心机制，还为抗病毒育种提供了切实可行的技术支持。

李毅团队介绍，通过优化RBRL蛋白功能、增强茉莉酸信号通路活性，以及强化RNA干扰（RNAi）与活性氧（ROS）协同防御能力等多种技术路径，未来有望培育出更具抗病能力的水稻新品种，从而降低病毒病害带来的农业损失，提高粮食生产稳定性。同时，这一研究为全球水稻生产提供了新的抗病毒策略，助力可持续农业发展。

图说：RBRL介导的抗病毒免疫反应启动机制模型

据悉，本研究得到了福建农林大学农林生物安全全国重点实验室的重要合作支持，福建农林大学团队在实验技术、数据分析以及病害防控策略优化方面发挥关键作用，与北京大学研究团队紧密合作，共同推进水稻抗病毒防御研究。（记者 蒋丰蔓）