稻瘟病由Magnaporthe oryzae引起，是全球范围内对水稻产量和粮食安全构成重大威胁的病害，导致每年10-30%的产量损失。植物通过PTI和ETI两种免疫反应抵抗病原体攻击，涉及模式识别受体和NLR蛋白。通过QTL作图和GWAS方法，已克隆至少40个水稻抗稻瘟病基因，大多编码NLR蛋白。

氨基酸在植物生长和免疫中起重要作用，作为信号分子和防御激素的前体，但其在植物-病原体互作中的确切作用机制尚不明确。氨基酸转运蛋白（AATs）负责氨基酸的细胞内分配和植物器官间运输，但其在植物免疫中的功能尚未充分研究。

作者通过全基因组关联研究和数量性状位点（QTL）联合分析，鉴定了在水稻中对抗稻瘟病菌的位点MEMBRANE PROTEIN 1。在酵母中异源表达OsMP1支持其在运输包括Thr、Ser、Phe、His和Glu在内的广泛氨基酸的功能。OsMP1还能够在Xenopus卵母细胞中介导15N-Glu的外排和内流。在抗性水稻品种Heikezijing中，OsMP1的表达被Magnaporthe oryzae显著诱导，而在易感品种Suyunuo中未观察到这种诱导。在Suyunuo中过表达OsMP1增强了对稻瘟病菌和叶枯细菌的抗病性，而没有导致产量损失。此外，OsMP1的过表达导致叶片中Thr、Ser、Phe和His的积累增加，这有助于降低病害易感性，与茉莉酸途径的上调相关。我们的结果证明了OsMP1在水稻抗病性中的重要作用，并为培育更抗病品种提供了潜在的靶标，而不会降低产量。这些研究成果揭示了OsMP1在水稻抗病性中的重要作用，并为培育更抗病的水稻品种提供了潜在的分子靶标。

图1 A proposed working model illustrating how OsMP1 coordinates amino acid homeostasis and broad-spectrum resistance in rice. The OsMP1 protein is localized to the plasma membrane and functions as an amino acid transporter. In response to blast fungus infection, OsMP1 can transport amino acids into the cell and induce biosynthesis of jasmonic acid JA to activate immune responses. Meanwhile, biosynthesis of salicylic acid (SA) is reduced.

论文链接：https://doi.org/10.1093/jxb/erae350