最近大家可能都在忙着写基金，首先祝大家都能旗开得胜！去年6月发表在Cell杂志上的题为“A Natural Allele of a Transcription Factor in Rice Confers Broad-Spectrum Blast Resistance” 水稻中一个转录因子的自然变异导致其对稻瘟病具有广谱的抗病性。这篇文章相信大家并不陌生，文章刊出时，一时间国内科研界沸腾了！不过紧接着传来所谓奖励“1500万事件”，其实真正奖励文章作者的资金很少，这1500w中绝大部分都用来团队和平台的建设上了。我个人认为陈学伟老师（文章通讯作者）实至名归。就在前几天我们学校邀请陈老师来作报告，小编有幸坐在离报告台不到3米的座位，第一次近距离接触大牛陈老师，心情有些小激动，报告后也与陈老师有个短暂的交流。今天不写小麦的故事，斗胆解读一下陈老师这篇Cell的文章。

        据陈老师讲，早在他读硕士期间，就做水稻抗稻瘟病基因的克隆，早期他在水稻地谷（Digu）材料中成功克隆到稻瘟病专化抗病基因Pid2和Pid3，并发表在The Plant Journal上。但是后来发现用其他能使Pid2和Pid3致病的稻瘟小种接种Digu时，它仍能呈现良好的抗性，且几乎对所有稻瘟小种都具有抗性。于是陈老师推测里面肯定还有其他的抗病基因，且具有广谱抗性。

        对于Digu水稻材料的执念，以至于在国外留学期间，陈老师仍然请求国内的老师帮忙创制了Digu与另一个高感材料LTH杂交组合的3685个高代重组自交系。

       回国后，陈老师开始着手克隆Digu的广谱抗病基因。首先将Digu与从534份非广谱抗性材料随机挑出来66份水稻材料进行序列比较分析（这时候体现出来的水稻基因组较小的优势，有这么多的重测序材料，期待小麦也有这么一天！），发现在Digu中存在2576个特异的SNP差异，其中有30个非同义突变发生在25个基因的外显子区域，另有6个在启动子区域，见下图A。为了明确哪些SNP与表型关联，作者从3685个RIL群体中找到不含有Pid2和Pid3基因的RIL系，其中有42个感病和32个抗病。从中优先选出各10个家系进行序列分析发现，SNP33与表型关联，再将所有家系分析后发现，SNP33与所有表型共分离。SNP33位于基因LOC_Os03 g32230 的启动子区域，通过PCR将基因完整扩增后发现Digu和LTH之间的CDS区域没有任何差异，反倒是启动子区域存在21个SNP和2个Indel差异。见下图C。作者将其命名为 broad-spectrum resistance Digu 1 (bsr-d1) 。基因注释发现Bsr-d1编码C2H2类型的转录因子——锌指类转录因子(富含氨基酸C和H)。

作者拿到基因后，从以下几个方面进行了功能分析和验证：

1）基因表达分析发现该基因在感病材料中表达，在抗病材料中是不表达的。

2）通过基因沉默、过表达以及利用CRISPR进行基因敲除技术确认了Bsr-d1在Digu材料中呈现抗性。

3）研究了Bsr-d1下游靶标基因在抗病通路中的作用。通过亚细胞定位和酵母双杂搞清了Bsr-d1的表达特征和下游的靶标基因，即过氧化氢H2O2降解酶。

4）研究了Bsr-d1上游调控基因MYBs1在抗病通路中的作用。MYB直接结合Bsr-d1的启动子区域，同时它也参与调控H2O2降解酶基因的表达。

5）提出新型广谱抗病机制。如下图，作者通过一系列实验验证提出Bsr-d1抗病机制。稻瘟菌侵染感病水稻材料后，能够促进Bsr-d1的表达，从而促进下游H2O2降解酶基因的表达，这样大大抑制了过敏性坏死反应中重要的环节—活性氧ROS迸发，最终导致寄主丧失抗性，利于病原物侵染。而当稻瘟菌侵染抗病材料后，MYBS1的存在抑制了Bsr-d1的表达，从而提高了抗性。

6）Bsr-d1潜在的应用价值。一般抗病材料的农艺学性状尤其产量方面不是特别理想，这部分我们的宋老师麦S曾经在推送过。而本文作者探究了抗病材料Bsr-d1是否对产量有影响，经过多年多点的调查，发现几乎不影响产量。此外作者还将该基因进行了单倍型分析，发现搜集到的3000份材料中只有不到100份含有该等位基因，说明其具有广泛的应用前景。

        好了，本文解读完毕，里面的小故事夹杂了小编的杜撰，如有之情人士还请指出小编的错误。其实还有很多问题需要提出和解决，在已克隆的广谱抗性基因中，转录因子确实不多见，本文再次颠覆了以往的认知。小编曾斗胆问过陈老师：1.该基因可不可以理解成“感病基因”？2.一般的广谱抗性基因都是QTL，其效应值是受到环境和各方面条件影响，究竟该Bsr-d1基因在田间的效应值有多大？因为从实验的结果看，其抗病性表现不是传统的那种。陈老师回答说：这个基因可以理解成感病基因；这个基因的表现还算可以，但从目前所有的抗病研究结果看，任何一个基因的克隆都不能一劳永逸的抗病下去，所以，我们只能不断的探索下去。