稻瘟病、纹枯病、赤霉病等毁灭性的农作物病害，严重威胁全球粮食安全。解析病原菌与寄主植物的生物互作机制，阐释病害发生机理，开发利用病害防治新策略，对于保障粮食安全至关重要。传统研究认为，病原菌分泌蛋白质、小RNA等“效应子”进入寄主植物，通过破坏寄主免疫而实现致病。病原菌和植物的基因组中存在大量不编码蛋白质的“暗物质”DNA，它们转录出的非编码RNA如何调控生物互作，长久以来鲜为人知。

5月20日，西南作物基因资源发掘与利用国家重点实验室陈学伟领衔的团队，在国际学术期刊《自然》（Nature）上，发表了题为A pathogen lncRNA secreted into rice sequesters a host miRNA for virulence（病原菌分泌lncRNA进入水稻劫持寄主 miRNA 以调控致病性）的研究论文。该研究揭示了病原菌与寄主之间非编码RNA介导的跨界对话机制，为作物的广谱抗病育种与病害绿色防控提供了新策略。

该研究以稻瘟菌-水稻为生物互作模型，通过鉴定病原菌长链非编码RNA，发现其中的lnc117761会在侵染阶段被大量生成，并明确了lnc117761作为病原菌新型“效应子”，由稻瘟菌跨界分泌进入水稻组织。敲除稻瘟菌lnc117761基因之后，突变菌株在水稻组织内侵染菌丝生长受阻，导致致病力严重受损。

该研究进一步揭开了lnc117761破坏水稻免疫系统的机制。lnc117761跨界进入水稻细胞后，基于序列互补配对精准寻找靶标，像强力磁铁一样，紧密吸附住水稻中名为miR5827的非编码微小RNA。研究发现，miR5827是水稻免疫的正向调节因子，它通过抑制免疫负调控基因PKR1的表达，来帮助水稻抵抗病害。稻瘟菌的lnc117761在水稻细胞中，通过吸附miR5827，解除miR5827对其靶基因PKR1的表达抑制作用，导致释放出的PKR1削弱水稻免疫反应，进而引起病害的发生。

更为重要的是，这一机制具有普遍性和应用价值。从微生物到植物的大量物种中，lnc117761与miR5827的互补配对序列广泛存在，表明这种非编码RNA介导的跨界对话机制，可能是自然界不同生物互作中的一种古老机制。利用配对的RNA，研发靶向病原菌的RNA生物农药，以及针对作物微小RNA的免疫增强剂，能显著增强水稻、小麦等作物抵御病害的能力。

该研究发现“RNA-RNA”直接互作是一种新型的病原菌-寄主识别机制，颠覆了以往以蛋白质为核心的免疫学认知，是由我国科研团队主导的植物病理学又一重大突破。研究成果为深入认识非编码序列的生物互作调控机制提供了新视角，为研创作物病害防控策略提供了新契机。研究得到了国家自然科学基金、新基石科学基金等项目的资助。

相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41586-026-10572-x