病害不僅威脅著水稻的生長和發育，而且會造成水稻極大的產量損失和稻米品質下降。預計在2023年，全國病害發生面積將達到3.6億畝次（https://www.natesc.org.cn/）。防制病害最經濟、有效和環境友好的實施策略是選育具有廣譜高抗病特性的水稻品種。
2023年6月16日，湖南農業大學農學院唐文幫教授領銜的「水稻種質創新與重大新品種培育團隊」在國際著名期刊Plant Biotechnology JouRNAl（2021年影響因子：13.263，中科院一區TOP期刊）在線發表了題為「CRISPR/Cas9-mediated simultaneous mutation of three salicylic acid 5-hydroxylase (OsS5H) genes confers broad-spectrum disease resistance in rice」的研究論文。
該研究在水稻基因組中鑑定到了4個水楊酸羥化酶基因（OsS5H1、OsS5H2、OsS5H3和OsS5H4），這4個基因都受到菌PXO99強烈誘導表達。分別過表達OsS5H1、OsS5H2和OsS5H3會極大降低水稻體內的水楊酸含量，顯著削弱了水稻對白葉枯病和稻瘟病的抗性。通過設計一條簡單的sgRNA序列，研究人員成功敲除了OsS5H1、OsS5H2和OsS5H3 3個靶基因，構建了oss5h1oss5h2oss5h3三重突變體，節省了依賴傳統雜交手段所需的耗時過程。研究發現，與野生型對照日本晴相比，oss5h1oss5h2oss5h3對白葉枯病和稻瘟病表現出更強的抗性。因此，研究結果不僅揭示了OsS5H在水稻病害免疫中的負調控作用，還為水稻廣譜抗病育種設計提供了新的思路和基因靶點。
圖 水稻OsS5H負調節水稻病害抗性
湖南農業大學為論文第一和通訊單位，論文第一作者為團隊博士後劉雄，碩士研究生庾艷為論文共同第一作者，通訊作者為「水稻種質創新與重大新品種培育團隊」PI唐文幫教授。湖南農業大學劉金靈副教授、博士研究生姚威對該研究提供了大力幫助。該研究得到了國家自然科學基金(32172078和U22A20502)、湖南省科技創新計劃（2021JC0007、2021NK1001和2023NK1010）和湖南省自然科學基金（2021JJ40238和2022JJ30285）的資助。
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