稻瘟病是水稻生产上的毁灭性真菌病害，被称为“水稻癌症”，占世界水稻年损失量的10-30%，这相当于每年约6000万人口的口粮。一般而言，该病害是通过杀菌剂来控制，比如甾醇去甲基化抑制剂、线粒体呼吸抑制剂和黑色素生物合成抑制剂；然而，由于快速出现的杀菌剂耐药性和环境问题，解析稻瘟病菌与水稻互作的分子机制，挖掘新的杀菌剂靶标，创制绿色高效低毒杀菌剂变得尤为迫切。

近日，南京农业大学张正光教授团队和上海师范大学邢维满教授团队共同在“Nature Plants”上发表了题为“Targeting Magnaporthe oryzae effector MoErs1 and host papain-like protease OsRD21 interaction to combat rice blast”的研究论文。该研究报道了稻瘟病菌特有的保守毒性效应子MoErs1是半胱氨酸蛋白酶抑制子，可抑制寄主的免疫功能，基于该机制设计出的二苯醚酯类化合物FY21001对稻瘟病具有显著防效。该研究在国内外率先提出以稻瘟病菌保守效应子为靶标创制杀菌剂的新理念。威尼斯欢乐娱人城v3676生物为以上研究提供了水稻遗传转化的技术服务。

病原菌分泌的效应子是对抗寄主免疫的重要武器，但目前尚无以效应子为靶标，研发杀菌剂的先例。然而，本研究发现稻瘟病菌Magnaporthe oryzae分泌的一种保守效应子MoErs1,它能够靶标水稻的半胱氨酸蛋白酶OsRD21，并抑制其酶活，从而干扰OsRD21在水稻免疫中的作用。基于MoErs1-OsRD21的互作模型（下图），设计出了二苯醚酯类化合物FY21001，该化合物可以特异性地结合并抑制MoErs1功能，从而释放OsRD21在水稻免疫中的作用，抵抗稻瘟病菌的毒害。

效应子MoErs1抑制寄主免疫功能的模式图

南京农业大学植物保护学院刘木星副教授、何波博士和华东师范大学王芳芳博士为论文共同第一作者，南京农业大学张正光教授和上海师范大学邢维满教授为共同通讯作者。南京农业大学郑小波教授、崔中利教授、叶永浩教授、张海峰教授参与了该研究。美国路易斯安娜州立大学Ping Wang教授提供了指导。该研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金委重点项目和面上项目的资助。