12月15日，国际学术期刊《Cell Host & Microbe》在线发表了中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所何祖华研究组的研究论文，题为“An E3 Ubiquitin ligase-BAG Protein Module Controls Plant Innate Immunity and Broad-Spectrum Disease Resistance”。该研究成功克隆了广谱抗病调控基因EBR1（Enhanced Blight and Blast Resistance 1），并揭示了水稻E3-BAG蛋白模块调控免疫动态平衡与广谱抗病的分子机理。

植物在生理与病理过程中常伴随细胞死亡，尤其是免疫失控会导致自身免疫反应，但其调控机制尚不清楚。稻瘟病和白叶枯病是水稻的两大主要病害，直接造成水稻产量损失。因此，水稻抗病性研究对保障全球粮食安全具有重要意义。何祖华研究组长期从事植物抗病及其与生长发育互作的研究。他们从水稻资源库中筛选到一个对稻瘟病和白叶枯病高抗的材料，命名为ebr1（enhanced blight and blast resistance 1）。通过图位克隆，研究团队成功分离了广谱抗病调控基因EBR1。实验表明，EBR1基因编码一个具有RING结构域的E3泛素连接酶。为阐明EBR1蛋白调控细胞死亡和防卫反应的分子机制，研究团队通过酵母双杂交筛选找到了EBR1的下游互作蛋白OsBAG4。BAG（Bcl-2-associated athanogene）蛋白在哺乳动物中参与细胞凋亡、免疫疾病和肿瘤等过程。生化实验证明，OsBAG4是EBR1的底物，EBR1通过泛素化修饰OsBAG4，促使其经26S蛋白酶体途径降解。在ebr1突变体植株中，OsBAG4蛋白累积；OsBAG4过表达也产生类似ebr1材料的自身免疫表型，而在ebr1背景中降低OsBAG4表达可抑制自身免疫表型。进一步研究发现，ebr1及OsBAG4过表达材料中防卫激素水杨酸和茉莉酸的含量显著提高。研究证明，EBR1-BAG4模块主要调控植物的PTI免疫途径，激发广谱抗病，并影响生长发育。

研究团队认为，OsBAG4在植物免疫反应中扮演重要角色，而EBR1-BAG4模块调控了基础免疫反应与植物生长发育（产量性状）的精细平衡。OsBAG4激活抗病反应，而EBR1蛋白则阻止OsBAG4蛋白累积，将其控制在合理水平，避免植物产生自身免疫，从而维持正常生长发育。

该研究得到国家自然科学基金委、中科院先导专项、转基因重大专项等项目的资助。