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近期，由中国农业科学院深圳农业基因组研究所等多家机构合作的研究在《Plant Cell & Environment》杂志发表，首次系统阐明了植物内源小肽PSK如何通过受体OsPSKR2增强水稻对稻瘟病和白叶枯病的抗性，而且不牺牲产量。这一发现为水稻抗病育种开辟了新方向。

水稻是全球一半人口的主粮，但在生长过程中，它面临着一个可怕的敌人-稻瘟病菌（Magnaporthe oryzae）。这种真菌病害能够迅速蔓延，造成叶片枯萎、茎秆折断、谷粒空瘪，严重时可导致绝收。农民通常依赖化学农药来防治稻瘟病，但这不仅增加成本，还可能带来环境污染和农药残留问题。有没有一种既能增强植物自身免疫力，又环保安全的方法呢？研究团队把目光投向了植物自身产生的信号分子-肽激素。这些小分子如同植物界的“信使”，在细胞间传递信息，调控植物的生长、发育和应激反应。

研究团队首先检测了水稻中7个PSK前体基因（OsPSK1-OsPSK7）在稻瘟菌侵染后的表达变化。结果显示，OsPSK3、4、5、6在病原侵染后显著上调，特别是OsPSK4和OsPSK5在侵染24小时后表达量大幅增加。这暗示了PSK可能参与水稻的免疫应答。

为了验证PSK在水稻抗病中的功能，研究团队开展了系统实验：外源施用PSKα可显著抑制稻瘟病，喷施后病斑面积减少30–40%，菌丝生物量明显下降；通过CRISPR/Cas9技术敲除7个OsPSK基因获得的多重突变体，对稻瘟病的敏感性增加，病斑面积扩大近一倍；而过表达OsPSK4/5的植株内源PSK水平提高3–5倍，抗病性显著增强。尤其关键的是，向PSK缺失突变体回补外源PSKα可使其抗病性基本恢复，直接证明了PSK是水稻抗病所必需的。

传统抗病策略常伴随“生长–防御权衡”，即抗病性增强往往导致生长发育受抑制，影响产量。然而本研究中的PSK信号系统展现出突破该困境的潜力。在杭州和宜春的田间试验中，OsPSK4/5或受体基因OsPSKR2的过表达株系不仅稻瘟病抗性显著提升，其株高、有效分蘖、千粒重、粒长与粒宽等农艺性状均与野生型相当，产量亦未受影响。该系统的抗病效果并不局限于稻瘟病。进一步研究发现，PSK或OsPSKR2过表达株系对细菌性白叶枯病的抗性也明显增强，而相应突变体则更为感病，表明PSK-OsPSKR2信号模块具有广谱抗病潜力。

在机制层面，PSK主要通过其受体OsPSKR2激活下游免疫反应：一方面促进活性氧（ROS）积累，在几丁质诱导下ROS生成增加2–3倍，呼吸爆发氧化酶基因OsrbohA与OsrbohB表达上调；另一方面上调病程相关（PR）基因的表达，包括OsPR5、OsPR10和OsNPR1，这些基因在植物防御中起关键作用。综上，PSK信号系统不仅能有效增强水稻对稻瘟病与白叶枯病的抗性，而且避免了常见的生长代价，为作物抗病育种提供了有潜力的新策略

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