稻瘟病是水稻生产上常见的病害之一，选育抗病品种是防治该病最有效的措施。由于稻瘟病存在多个生理小种，一个抗病品种连续多年种植后会逐渐丧失抗病性，导致部分地区出现稻瘟病严重减产，使得农民喷施防治稻瘟病的农药量增多，增加种植成本还影响稻米品质及破坏生态环境。因此，如何让水稻品种获得高抗、广谱和持久的抗病性，一直以来是科研人员面临的难题。


功夫不负有心人，中国科学院分子植物科学卓越创新中心何祖华研究团队经过十多年的潜心研究找到长期有效的抗稻瘟病办法，通过分子育种方法能够让新选育的水稻品种具有广谱稻瘟病抗性。目前何祖华研究员团队的研究成果包括：鉴定了抗病基因簇Pigm，发现其编码两个序列相似但功能拮抗的受体PigmR和PigmS，PigmR提高水稻广谱抗病性，PigmS提高水稻结实率以保障产量，PigmR和PigmS协同作用而赋予水稻广谱持久抗性同时还能保证高产；近日在《自然》杂志上发布新的鉴定成果——免疫调控蛋白PICI1，并揭示一种全新的水稻稻瘟病代谢免疫调控机制，可以通过加强“NLR-PICI1-蛋氨酸-乙烯”防卫代谢网络，达到增强水稻天然抗稻瘟病能力的目的。


对于非专业研究人员，看到上述一连串的研究成果很难理解。为了方便理解新的鉴定成果，可以将稻瘟病类比为感冒，健康的人体对外来的病菌病毒有一定的免疫力，但病菌病毒也会发生变化，增强它的入侵能力，当然人体也不是被动挨打的，可能会激发了更强的抗性，那么就能再次成功抵御而不生病。“NLR-PICI1-蛋氨酸-乙烯”防卫代谢网络就是类似顽强抵抗的过程，免疫“守护者”NLR蛋白联合PICI1增强了水稻机体对病原菌及其进化的一系列毒性蛋白的抗性，从而获得广谱稻瘟病抗性。

研究结果揭示了一种全新的水稻稻瘟病代谢免疫调控机制，那么要成功选育具有广谱稻瘟病抗性的水稻品种，得筛选PICI1优异的田间抗病变异位点的育种材料并加以利用，然后一步一步将成果累积直到能够在水稻生产上应用。像抗病基因Pigm经过近十年的合作研究，目前有多个水稻品种导入广谱稻瘟病抗性基因Pigm，种植面积近3000万亩。


根据相关资料，已知粳稻品种金香玉1号导入了抗病基因Pigm，对稻瘟病抗性等级达到中抗，试种及生产过程中表现出很好的抗性，克服了一般软米品种稻瘟病抗性偏弱的缺陷。抗稻瘟病温敏核不育系扬籼6S是通过分子育种方法将抗病基因Pigm导入温敏核不育系隆科638S选育而成，并以扬籼6S为母本育成两系杂交籼稻品种扬两优612（长江上游一季中稻国审），其稻瘟病抗性综合指数为2.8，表现中抗。

综上，上述基础研究成果提供解决水稻品种长期有效抗稻瘟病的途径，抗稻瘟病的水稻品种属于环境友好型绿色品种，农民在种植这些品种时可以不用防治稻瘟病或者少用药，更能稳产稳收。抗病虫品种的选育是水稻绿色高产方向，既可以保障粮食安全，又减少了农药使用，带来的好处是减轻种植成本和对生态环境的破坏。