稻瘟病和稻曲病是影响稻米产量和品质的最重要穗期病害，威胁我国水稻生产安全。我院植保所水稻病害防控创新团队围绕水稻稻瘟病、稻曲病等重大病害流行机制，抗病资源的挖掘与利用和全程生物防治等方面进行研究工作，取得了系列新进展。
在稻瘟病致病机制与抗病资发掘方面：
1）2024年8月1日，江苏省农业科学院、国际水稻所和福建农林大学联合在国际期刊《Plant Cell and Environment》(中科院一区Top，5年IF=7.6)在线发表了题为“A novel Pik allele confers extended resistance to rice blast”的研究论文，该研究利用 BSA-Seq 鉴定到一个定位在 11 号染色体末端的抗病基因 WR25，该基因位于Pik基因座，具有与Pik相似的氨基酸结构，为Pik新等位基因，命名为Pik-W25；分析发现该基因能够识别稻瘟病菌无毒基因单倍型Avr-Pik-C/D/E型，且不影响水稻的分蘖、株高和千粒重等农艺性状，田间抗性鉴定表明该基因能显著提高水稻对叶瘟和穗颈瘟的抗性，上述研究进一步丰富了水稻抗病基因识别无毒基因的分子机制，也为抗病育种提供新基因资源。齐中强副研究员、孟秀丽博士为第一作者，江苏省农业科学院刘永锋研究员、国际水稻所周波研究员和福建农林科技大学鲁国东教授为通讯作者。
2）在Plant Disease（中科院二区，IF=4.4）在线发表了“A Rapid, Equipment-Free Method for Detecting Avirulence Genes of Pyricularia oryzae Using a Lateral Flow Strip-Based RPA Assay“的研究论文，该研究利用RPA-LFD技术构建了稻瘟病菌无毒基因AvrPik、AvrPizt和Avr-Pi9的检测体系，灵敏度可达10 fg/μl、100 fg/μl 和10 pg/μl，特异性好，在37°C条件下反应20分钟即可，同时利用PEG-NaOH快速提取DNA方法实现了田间病斑无毒基因的快速检测，为稻瘟病菌无毒基因的快速检测提供了技术支撑。江苏省农业科学院齐中强副研究员为第一作者，刘永锋研究员为通讯作者。
3）在Phytopathology Research（中科院二区，IF=3.2）在线发表了“Transcriptome and differential expression analysis revealed the pathogenic-related genes in Magnaporthe oryzae during leaf and panicle infection”的研究论文，该研究通过对稻瘟病菌侵染水稻叶部和穗部进行转录组测序，并对侵染叶、穗不同时间点(8 h，24 h和48 h)的差异表达基因进行了分析，糖基转移酶和糖苷水解酶在侵染叶穗时具有不同的表达模式，且部分效应分子也具有不同的叶穗表达模式，上述研究成果表明稻瘟病菌在侵染水稻叶部和穗部过程中存在不同的致病机制。江苏省农业科学院杜艳副研究员为第一作者，刘永锋研究员为通讯作者。
在水稻稻曲病致病机制研究方面：
1）在国际期刊《Molecular plant pathology》（中科院一区Top，5年IF = 6.0）在线发表了题为“The Ras GTPase-activating protein UvGap1 orchestrates conidiogenesis and pathogenesis in the rice false smut fungus Ustilaginoidea virens”的研究论文，本研究利用同源重组与Crispr相结合的方法获得RasGTP酶激活蛋白UvGap1的基因敲除突变体，UvGAP1缺失后菌丝生长减慢、分生孢子呈哑铃状畸形、且侵染菌丝不能进入颖壳内部，接种水稻穗部后致病能力丧失。随后，基于RNA-Seq测序、affinity capturemass spectrometry (MS)分析等鉴定到UvRas1、UvRas2、UvRasGef等蛋白与UvGap1存在互作关系。研究结果为从分子水平揭示稻曲病菌侵染机制具有重要参考意义。江苏省农业科学院曹慧娟副研究员为第一作者，刘永锋研究员为通讯作者。
2）水稻病害防控创新团在Virulence（中科院一区TOP，IF=5.5）在线发表了“UvVelC is important for conidiation and pathogenicity in the rice false smut pathogen Ustilaginoidea virens“的研究论文，发现稻曲病菌调节蛋白UvVELC参与稻曲病菌营养生长和致病过程。稻曲病菌UvVELC基因缺失突变体致病性丧失，不能产生分生孢子，但菌丝生长变快，且对渗透压、氧化等非生物胁迫耐受性增加；深入研究发现基因在稻曲病菌侵染水稻早期被诱导表达，通过调节病菌对葡萄糖、水苏糖、棉子糖和其他糖的利用以及运输，影响病菌在水稻上的致病性，上述结果为解析稻曲病侵染机制提供了理论基础，也为病害防控提供了新的靶标。团队俞咪娜副研究员为第一作者，刘永锋研究员为通讯作者。
在水稻病害生防方面，团队在Microbial Cell Factories（中科院二区，IF=4.3）在线发表了Research advances in the identification of regulatory mechanisms of surfactin production by Bacillus: a review的综述文章，综述了影响表面活性素生物合成和外泌的途径及调控机制，提出了增加表面活性素产量的思路，如调节参与合成和调控表面活性素合成和转运的基因的表达、去除竞争途径、优化培养基和发酵条件等，为构建高产表面活性素的基因工程菌株和水稻病害的绿色防控提供理论基础。江苏省农业科学院乔俊卿副研究员为第一作者，刘永锋研究员、刘邮洲研究员和Rainer Borriss教授为通讯作者。
上述成果主要得到了国家重点研发计划项目(2023YFD1400201)、国家自然科学基金（31861143011、32272512）、江苏省种业振兴“解榜挂帅”项目（JBGS(2021)005）、江苏省农业自主创新资金（CX19(1008)）等项目的资助。
文章链接：
1) https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pce.15072
2) https://apsjournals.apsnet.org/doi/10.1094/PDIS-10-23-2098-SR?url_ver=Z39.88-
3) https://doi.org/10.1186/s42483-024-00248-7
4) https://bsppjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/mpp.13448
5) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC10802205/
6) https://microbialcellfactories.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12934-024-02372-7