中国农业科学｜ 福建农科院水稻所杨德卫课题组筛选并鉴定稻瘟病抗病蛋白Pigm-1互作蛋白

水稻稻瘟病是由稻瘟病菌（Magnaporthe oryzae）引起的一种世界性病害，每年造成水稻至少10%的产量损失，严重时，水稻减产幅度高达40%—50%，有时甚至颗粒无收。当前防治稻瘟病主要是通过化学防治方法，但过度使用化学药剂对生态环境造成了严重的影响和破坏。一般情况下，水稻抗稻瘟病品种在推广3—5年后，会出现抗性减弱甚至抗性丧失现象，其主要原因是抗病品种携带的抗性基因抗谱较窄，而稻瘟病菌生理小种具有很强的变异性，变异的生理小种会逐渐变为致病的优势小种，抗病品种就慢慢变为感病品种。因此，挖掘广谱抗病基因并揭示其抗病机制，对培育抗病新品种，以及保障粮食安全具有重要意义。

近期，福建省农业科学院水稻研究所杨德卫课题组完成的题为“稻瘟病抗病蛋白Pigm-1互作蛋白的筛选与鉴定”的研究在《中国农业科学》2025年第58卷6期正式发表。

本研究通过同源重组的方法构建诱饵载体pGBKT7-Pigm-1-CC^1-576，检测诱饵蛋白自激活活性，同时，将pGBKT7和pGBKT7-Pigm-1-CC^1-576质粒分别单独转化Y2H Gold酵母菌株检测诱饵蛋白毒性；利用稻瘟病菌诱导后构建的水稻酵母cDNA文库筛选水稻抗病R蛋白Pigm-1的互作蛋白，并通过Rice Information GateWay（RIGW）比对与注释测序结果；利用荧光素酶互补（Luc）、免疫共沉淀（Co-IP）和酵母双杂交试验对Pigm-1与OsbHLH148进行互作验证；运用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）对互作蛋白OsbHLH148对应的基因进行组织表达分析。

自激活性检测显示，共转化诱饵蛋白pGBKT7-Pigm-1-CC^1-576与AD质粒没有自激活现象，毒性检测结果表明，诱饵蛋白对酵母细胞毒性较小或没有毒性。

诱饵蛋白pGBKT7-Pigm-1-CC1-576的自激活检测及毒性检测

通过筛选酵母文库，获得124个可能与Pigm-1互作的蛋白，涉及乙烯合成、赤霉素合成、活性氧清除、酶代谢等相关蛋白，还有功能未知蛋白。

文库质量及插入片段大小检测

利用Luc、Co-IP和酵母双杂交试验验证了Pigm-1-CC^1-576与OsbHLH148具有相互作用。

酵母双杂交文库筛选及酵母双杂交克隆验证

进一步分析发现OsbHLH148受稻瘟病菌诱导表达；OsbHLH148在水稻6周龄的叶片中表达量最高。

OsbHLH148与Pigm-1的互作验证

综上，本研究获得可能与Pigm-1互作的124个蛋白，其中OsbHLH148与Pigm-1-CC^1-576具有互作关系，推测OsbHLH148可能在Pigm-1介导的稻瘟病抗性中发挥作用。

福建省农业科学院水稻研究所晋艺丹为该文第一作者，杨德卫副研究员为通信作者。

该研究得到了福建省公益项目（2023R1021006）、国家自然科学基金（32202324，32402387）、国家自然科学基金项目延伸研究项目（GJYS202302）、福建省农业科学院自由探索项目（ZYTS2023001）、5511 协同工程项目（XTCXGC2021001）、福建省农业科学院对外合作项目（DKBF-2024-12）、福建省自然科学基金（2024J01171，2022J01450）的资助。

论文链接：

《稻瘟病抗病蛋白Pigm-1互作蛋白的筛选与鉴定》

引用本文：

晋艺丹, 何旎清, 程朝平, 林少俊, 黄凤凰, 白康呈, 张涛, 汪文潇, 余敏祥, 杨德卫. 稻瘟病抗病蛋白Pigm-1互作蛋白的筛选与鉴定[J]. 中国农业科学, 2025, 58(6): 1043-1051.

JIN YiDan, HE NiQing, CHENG ZhaoPing, LIN ShaoJun, HUANG FengHuang, BAI KangCheng, ZHANG Tao, WANG WenXiao, YU MinXiang, YANG DeWei. Screening and Identification of Pigm-1 Interaction Proteins for Disease Resistance of Rice Blast[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2025, 58(6): 1043-1051.