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    稻瘟病是水稻生產上的毀滅性病害，嚴重時顆粒無收。該病害在陰雨連綿、光照不足時常常會大爆發，但是其機制至今仍不清楚。

    近日，從南京農業大學張正光課題組獲悉，研究人員發現有些水稻品種在光照較弱時，稻瘟病發病嚴重，而光照強時，則發病弱。這與水稻體內一種名為LHCB5的基因有關。該成果發表在《美國科學院院報》上。

    研究人員介紹，在光照條件下，LHCB5響應稻瘟病菌的侵染，發生磷酸化，加速向葉綠體中積累，形成三聚體，不再與電子轉運相關蛋白PsbS結合，導致電子轉運速率下降。大量的電子在葉綠體中積累，與氧氣結合，誘發葉綠體中活性氧的迸發，激活抗病相關基因的表達，從而調控水稻對稻瘟病菌的抗性。

    研究表明，水稻體內有一種專門負責吸收和傳遞光能的水稻捕光復合體家族，其成員之一是LHCB5基因。正常情況下，LHCB5基因會跟他的工作伙伴——一種電子轉運相關蛋白PsbS，一起在葉綠體中組團工作。團隊發現，在光照條件下，稻瘟病菌入侵水稻時，LHCB5基因的第24位蘇氨酸發生磷酸化，給水稻體內拉起“戰時警報”。

    張正光介紹，水稻“戰時警備”狀態下，LHCB5基因會一反常態，加速向葉綠體中積累，撇開老朋友PsbS，自身以“三人特別行動隊”——三聚體的方式快速聚合。大量特別行動隊在葉綠體中快速集合“巡邏”和“戒嚴”，導致葉綠體正常的電子行動不便，轉運速率下降，這些電子在葉綠體中大量積累，就找到氧氣合作，誘發葉綠體中活性氧的迸發，喚醒了葉綠體內的專門的抗病相關基因，從而提高了水稻對稻瘟病菌的反抗能力。

    該研究同時分析了3000份水稻種質資源，發現LHCB5基因的啟動子區域存在豐富的多態性位點SNPs，不同的SNPs決定著LHCB5基因轉錄水平的高低，并且在粳稻和秈稻品種中存在明顯分化，粳稻中LHCB5基因的轉錄水平顯著高于秈稻品種。