近日，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)萬(wàn)建民院士團(tuán)隊(duì)在《Plant Communications》在線(xiàn)發(fā)表了題為“A BAHD acyltransferase STBR1 confers both saline-alkali tolerance and blast resistance by stabilizing the non-canonical catalase CATA to promote H₂O₂ scavenging in rice”的研究論文。

隨著全球環(huán)境的不斷變化，水稻生產(chǎn)面臨著越來(lái)越嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，其中土壤鹽漬化加劇和稻瘟病嚴(yán)重威脅全球水稻的安全生產(chǎn)。因此，研究水稻耐鹽和抗病的遺傳基礎(chǔ)和分子機(jī)制，挖掘兼具多種抗性的優(yōu)異等位基因?qū)Ω纳扑驹趷毫迎h(huán)境條件下的適應(yīng)性和提高產(chǎn)量至關(guān)重要。

該研究鑒定出編碼BAHD?；D(zhuǎn)移酶的STBR1基因，發(fā)現(xiàn)其作為關(guān)鍵調(diào)控因子賦予水稻對(duì)鹽堿脅迫和稻瘟病的雙重耐受性。STBR1蛋白與過(guò)氧化氫酶CATA發(fā)生物理相互作用并穩(wěn)定其活性，從而促進(jìn)H?O?清除并保護(hù)細(xì)胞免受氧化損傷。此外，研究人員鑒定出天然優(yōu)勢(shì)單倍型STBR1-T，其啟動(dòng)子突變可削弱轉(zhuǎn)錄抑制因子NAC2的結(jié)合，從而提升STBR1表達(dá)水平，使水稻同時(shí)表現(xiàn)出鹽堿耐受性和稻瘟病抗性。本研究闡明了NAC2-STBR1-CATA模塊作為核心樞紐，在非生物與生物雙重脅迫下協(xié)調(diào)氧化穩(wěn)態(tài)的作用機(jī)制。優(yōu)異等位基因STBR1-T為培育兼具強(qiáng)抗逆性與廣譜抗性的水稻高產(chǎn)品種提供了寶貴的遺傳資源。

萬(wàn)建民院士和王春明教授為共同通訊作者, 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)鐘山青年研究員程欣然、已畢業(yè)博士研究生李錦、鐘山青年研究員陳高明為本文的共同第一作者。該研究得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、鐘山生物育種實(shí)驗(yàn)室、科技創(chuàng)新2030等項(xiàng)目的資助。

原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.xplc.2025.101611