稻瘟病是水稻生產上的毀滅性真菌病害，被稱為“水稻癌癥”，占世界水稻年損失量的10-30%，這相當于每年約6000萬人口的口糧。一般而言，該病害是通過殺菌劑來控制，比如甾醇去甲基化抑制劑、線粒體呼吸抑制劑和黑色素生物合成抑制劑；然而，由于快速出現的殺菌劑耐藥性和環境問題，解析稻瘟病菌與水稻互作的分子機制，挖掘新的殺菌劑靶標，創制綠色高效低毒殺菌劑變得尤為迫切。

      近日，南京農業大學張正光教授團隊和上海師范大學邢維滿教授團隊共同在“Nature Plants”上發表了題為“Targeting Magnaporthe oryzae effector MoErs1 and host papain-like protease OsRD21 interaction to combat rice blast”的研究論文。該研究報道了稻瘟病菌特有的保守毒性效應子MoErs1是半胱氨酸蛋白酶抑制子，可抑制寄主的免疫功能，基于該機制設計出的二苯醚酯類化合物FY21001對稻瘟病具有顯著防效。該研究在國內外率先提出以稻瘟病菌保守效應子為靶標創制殺菌劑的新理念。艾迪晶生物為以上研究提供了水稻遺傳轉化的技術服務。

      病原菌分泌的效應子是對抗寄主免疫的重要武器，但目前尚無以效應子為靶標，研發殺菌劑的先例。然而，本研究發現稻瘟病菌Magnaporthe oryzae分泌的一種保守效應子MoErs1,它能夠靶標水稻的半胱氨酸蛋白酶OsRD21，并抑制其酶活，從而干擾OsRD21在水稻免疫中的作用?；贛oErs1-OsRD21的互作模型（下圖），設計出了二苯醚酯類化合物FY21001，該化合物可以特異性地結合并抑制MoErs1功能，從而釋放OsRD21在水稻免疫中的作用，抵抗稻瘟病菌的毒害。

                                                                                                 效應子MoErs1抑制寄主免疫功能的模式圖

      該研究突破了傳統殺菌劑創制的局限性，創建了以效應子為靶標，新型殺菌劑創制的新策略；由于大多數效應子是真菌特有的，在植物中不存在，因此針對這些效應子開發的殺菌劑具有低毒、不易產生抗藥性等特點，符合我國綠色農藥創制的發展需求。

      南京農業大學植物保護學院劉木星副教授、何波博士和華東師范大學王芳芳博士為論文共同第一作者，南京農業大學張正光教授和上海師范大學邢維滿教授為共同通訊作者。南京農業大學鄭小波教授、崔中利教授、葉永浩教授、張海峰教授參與了該研究。美國路易斯安娜州立大學Ping Wang教授提供了指導。該研究得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金委重點項目和面上項目的資助。