北京大学生命科学学院李毅团队揭示水稻细胞感知病毒侵染并启动广谱抗病毒防御反应的分子机制

水稻作为全球半数以上人口的主粮作物，其产量稳定性对粮食安全至关重要。在过去的20多年里，科学家在鉴定新病毒、解析病毒致病机理和植物抗病毒机制等方面取得了一系列的重要进展，但在植物细胞尤其是禾本科植物细胞如何感知病毒侵染进而启动抗病毒免疫等方面的了解还十分有限。

3月12日，北京大学李毅研究团队联合福建农林大学等多个实验室在Nature上发表了题为“Perception of viral infections and initiation of antiviral defence in rice”的研究论文，该研究突破性地揭示了水稻感知病毒侵染并启动抗病毒免疫反应的分子机制。研究发现，水稻RING1-IBR-RING2类型的泛素连接酶RBRL不仅能够识别水稻条纹病毒（Rice stripe virus，RSV）的外壳蛋白（CP），还能识别水稻矮缩病毒（Rice dwarf virus，RDV）的外壳蛋白P2。进一步研究表明，RSV CP不仅能诱导RBRL表达量上调，还能激活RBRL的泛素连接酶活性，进而促进RBRL介导的茉莉酸信号通路抑制因子NOVEL INTERACTOR OF JAZ 3（NINJA3）的泛素化和降解，从而激活水稻茉莉酸信号通路。

RBRL介导的抗病毒免疫反应启动机制模型

李毅团队这次的发现结合团队前期研究成果，在水稻中发现和解析了一条核心的抗病毒通路，即从水稻细胞感知和识别病毒侵染到激活水稻抗病毒免疫机制全链条解析。即：以水稻为模式，发现了从RBRL介导对病毒外壳蛋白感知和识别（Nature, 2025）、茉莉酸信号通路（JA）抑制子降解（Nature, 2025），到茉莉酸信号通路激活RNA沉默核心蛋白（AGO18）表达（Cell Host & Microbe, 2020）以及AGO18介导的RNAi和ROS协同防御的完整抗病毒免疫通路（Molecualr Plant, 2019; Nature Plants, 2017; eLife, 2015; PLOS Pathogens, 2011）。该研究为水稻抗病毒育种提供了多靶点策略：利用RBRL广谱识别特性开发广谱抗病毒种质；通过精细调控JA信号通路增强基础抗性；协同优化RNAi与ROS防御系统。这一系统性成果将为作物抗病毒研究和育种提供新的理论框架和技术路径。

北京大学博士毕业生黄钰、博士生杨稼琳和博士后孙僖为本文共同第一作者，李毅为通讯作者，李毅实验室已出站博士后、中国农业大学副教授杨志蕊为共同通讯作者。该研究受到国家重点研发计划（2021YFA1300702，第一标注）和国家自然科学基金重大项目（32090010）的资助。