诱导型抗性和成株抗性是植物抗病性的重要表现形式。水稻是最重要的粮食作物之一，对我国和全球粮食安全至关重要。在水稻的全生育期，会遭受各种病原菌的侵染，对水稻产量和品质都造成严重影响。挖掘能调控多病害抗性的基因资源并加以利用，对水稻抗性育种具有重要的理论和实践意义。
近日，四川农业大学李燕教授和王文明教授团队在Molecular Plant在线发表了题为“The miR172a-SNB module orchestrates induced and adult resistance to multiple diseases via MYB30-mediated lignin accumulation in rice”的研究论文，揭示了miR172a-SNB模块通过调控MYB30介导的木质素积累协调水稻诱导型多病害抗性和成株抗性的机制。
该研究发现，miR172a及其靶基因SNB响应稻瘟菌、白叶枯菌和纹枯菌的侵染。miR172a正调，而SNB负调控水稻多病害抗性。通过转录组差异基因富集分析发现SNB影响“植物-病原体相互作用”、“植物激素信号转导”、“苯丙素生物合成”和“苯丙氨酸代谢”等。其中，调控水稻叶片木质素累积的MYB30转录水平在SNBOx中被显著抑制，而在snb中转录水平则显著提高。DNA亲和纯化测序分析和EMSA等实验发现SNB能够结合到MYB30的启动子区域上。通过对相关转基因材料的木质素含量分析发现，SNBOx和mir172叶片中木质素累积显著减少，而snb和Ox172a中木质素累积显著增加。另外，利用35S强启动子表达MYB30，可完全废止过表达SNB对MYB30转录和木质素累积的抑制。这些结果表明，SNB通过抑制MYB30表达减少木质素的合成。
水稻从苗期至孕穗期的多病害抗性逐渐增加，通过qRT-PCR发现SNB表达量逐渐降低，而miR172和MYB30的表达量逐渐增强，导致木质素的积累逐渐增加，揭示miR172a-SNB-MYB30模块在水稻全生育期与木质素积累和水稻成株抗性密切相关。
利用MBKbase数据库分析SNB的CDS区和MYB30启动子区域的自然变异发现，SNB主要的单倍型为Hap1和Hap2，且都能结合并抑制MYB30启动子活性，且启动子上SNB的结合基序无自然变异，提示SNB-MYB30模块在驯化过程中是保守的。
该论文解析了miR172a-SNB-MYB30模块影响木质素含量调控水稻多病害抗性的机制，为水稻抗病育种和成株抗性的利用提供了新的理论基础和备选基因资源。
青年教师王贺和已毕业硕士王哲旭为论文的共同第一作者，李燕教授和王文明教授为论文的共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、四川省自然科学基金以及西南作物基因资源发掘与利用国家重点实验室等的资助。
图1：“miR172a-SNB-MYB30”模块通过调控木质素积累调控水稻多病害抗性和成株抗性示意图。