水稻是我国重要的粮食作物之一,其生长发育过程无时无刻不被稻瘟病威胁着。因此,发掘及应用新的稻瘟病抗性基因（Resistant gene,R gene）是当前水稻抗病育种最主要的策略。目前,水稻中已克隆了至少36个R基因对稻瘟病具有抗性,揭示其抗性调控机理是进行育种利用的重要基础,但R基因介导的抗病信号调控还很不清楚。Pid3是从广谱稻瘟病抗性水稻地谷（Digu）中克隆到的能够编码典型的CC-NBS-LRR蛋白的稻瘟病抗性基因。将抗病基因Pid3转入易感水稻TP309,所获得的转基因水稻Pid3-TP309表现出对稻瘟菌生理小种Zhong-10-8-14（后简称为Zhong1）,97-27-2,99-20-2的特异性抗性。已有研究报道Pid3的等位基因Pi25、Pi3-I1等能够抗水稻稻瘟病,这在水稻的抗病育种研究中发挥着不可替代的作用。另外,PID3在抗病过程中能够与受体激酶、LRR类蛋白、ATP酶、磷酸羧化酶和离子通道蛋白等相互作用。最近有研究表明在稻瘟病抗病途径中,PID3能够与小GTP酶Os Rac1和转录因子RAI1结合,从而将免疫信号传递给下游。截止目前,关于PID3介导的抗病反应研究的甚少,其具体的抗病分子机制尚未被解析。植物所有的生理及病理过程,基本上均有磷酸化参与调控。为了研究在PID3介导的抗稻瘟病反应中是否存在磷酸化调控,本团队前期对水稻材料TP309、Pid3-TP309在接种Zhong1后,分别于6 h,24 h和48 h取样进行磷酸化质谱分析,以水处理（Mock）作为对照,鉴定发现一个蛋白激酶的磷酸化水平在接菌后上升,可能是一个潜在的PID3抗病性号的调控蛋白,我们将其命名为RPR1（Regulator of PID3 Resistance 1）。本研究围绕RPR1对PID3抗性的调控开展工作,取得了如下研究结果:1.为了探索RPR1在PID3介导的抗稻瘟病过程中的功能,通过CRISPR/Cas9的方法,在水稻Pid3-TP309中对Rpr1进行敲除,获得了Pid3背景下遗传稳定的Rpr1敲除突变水稻材料,为后续接种稻瘟病菌鉴定表型奠定了材料基础。2.为了明确RPR1是否参与了PID3介导的抗稻瘟病反应,用Zhong1对Pid3-TP309背景下敲除Rpr1的水稻材料进行了接菌鉴定,结果发现Rpr1敲除水稻材料的抗病性减弱,说明RPR1参与PID3介导的稻瘟病抗性。3.为了探索RPR1蛋白在细胞中的定位情况,构建了RPR1-GFP融合蛋白表达载体并在烟草细胞中进行瞬时表达,发现该蛋白定位于细胞质和细胞核中,而PID3蛋白同样定位在细胞质和细胞核中,这说明PID3和RPR1可能存在功能相关性。4.为了探索RPR1与PID3之间的关系,我们首先检测了蛋白RPR1和PID3的互作情况,结果发现RPR1能够和PID3的CC结构域在酵母双杂交系统中发生互作,说明蛋白激酶RPR1可能是通过与PID3的CC结构域相互作用,调节PID3的磷酸化水平从而调控其介导的稻瘟病抗性。综上所述,本研究挖掘到一个新的PID3抗病信号关键调控因子RPR1,并证明该蛋白参与了PID3介导的抗稻瘟病反应。进一步研究发现,RPR1与PID3蛋白均定位于细胞质和细胞核中,且RPR1能够和PID3的CC结构域相互作用。由于先前的研究少有蛋白激酶与R蛋白通过相互作用来调控稻瘟病抗病信号的报道,本研究的发现对解析RPR1参与PID3介导的抗病分子机制有重大意义,同时也为研究R蛋白的磷酸化调控其抗病性的机制奠定了重要基础。