本发明涉及植物基因工程领域，公开了一种水稻免疫负调控蛋白OsCUL3(Seq ID No：3)、其编码基因(Seq ID No：1、2)及上述蛋白或基因在水稻抗病性分子改良中的应用。本发明还公开了上述水稻免疫负调控蛋白OsCUL3的突变蛋白(SEQ ID NO：4所示的氨基酸序列)、其编码基因、含有上述基因的表达载体、转化体，还公开了它们在提高水稻抗病性中的应用。本发明通过EMS诱变获得一个OsCUL3功能缺失突变体，该突变体在大田种植环境中表现出细胞程序性死亡失控表型。人工接种结果显示：相较于野生型，突变体oscul3对两种高发主要水稻病害‑稻瘟病和白叶枯病的抗性均有显著增强，OsCUL3可应用于水稻抗性分子改良工作，具有巨大开发利用价值和前景。