治好水稻的「癌症」，科學家是怎麼做到的？

作者 / 段艷芳

本文出自《知識就是力量》9月刊

同學們在生物課本上學習過生物的遺傳和變異，知道DNA分子是由盤旋成雙螺旋結構的兩條脫氧核苷酸鏈組成，兩條長鏈上對應鹼基的互補關係為A－T、C－G。

那麼，如果有一個小小的鹼基發生了天然變異，比如從腺嘌呤（A）變成了鳥嘌呤（G），你知道會對生物產生多大的影響嗎？

快來看看科學家們在水稻上的最新發現吧！

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水稻，是最重要的糧食作物，養活了世界上將近一半的人口。然而，一種被稱為水稻「癌症」的常見病害——稻瘟病，卻會引起水稻大幅度減產，甚至顆粒無收。所以，這些年來，科學家們一直在想辦法減少這種病給水稻帶來的危害。

可喜的是，最近，中國科學家們發現了對抗水稻「癌症」的新途徑。

科學家是怎麼發現解決方案的？

稻瘟病是由致病真菌稻瘟病菌（Magnaporthe oryzae）侵染所引起的。不同品系的水稻對稻瘟病的抵禦能力差異很大，例如，地谷具有廣譜高抗作用，而麗江新團黑谷（LTH）則對稻瘟病高度敏感。利用全基因組關聯分析，研究人員最終將目光鎖定在一個名為bsr-d1的基因上。他們發現，不同水稻品種抗稻瘟病能力的巨大差異，竟是由bsr-d1基因上一個鹼基的天然變異所引起的——在地谷中該位置是鳥嘌呤（G），而在LTH中該位置則為腺嘌呤（A）。

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這種新的抗病方式優點在哪？

這個水稻天然變異位點是水稻本身存在的、純天然的，不是外在導入變異，這非常罕見。而且，bsr-d1這一變異位點在提高水稻抗病性的同時，對產量性狀和稻米品質沒有明顯影響，因此，它具有非常高的應用價值。

稻瘟病在世界各稻區都有發生，在水稻各個生長環節都可能發生，防治非常困難，一般只能靠施藥或者使用抗病基因改良的種子。如果把傳統的抗稻瘟病方法比作「服藥式」防治，那麼新發現的抗病調控機制，則是通過提高水稻「自身免疫力」的方式來抗病。這將大幅度減少農藥的使用，在生態農業方面發揮巨大的作用。

當然，這個發現也為小麥、玉米等其他糧食作物相關新型抗病機理的研究和應用提供了重要借鑒呢。

讓我們一起為中國科學家們點贊！

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