如何激活植物体内的抗病“悟空”？中国科学家揭示了新的免疫激活机制

IT 世家 11 月 9 昨日消息，“新华社”微信官方账号(11 月 8 日本)发表博文，报道称，我国科学家公布了水稻等植物免疫激活的新机制，两项相关成果 8 国际学术期刊《科学》在日在线发表。

项目团队

该项目由中国科学院分子植物科学卓越创新中心领导，复旦大学和浙江大学团队合作，揭示了水稻等植物免疫激活的新机制。

IT 研究结果表明，植物免疫系统由两道防线组成，揭示了如何激活植物体内的抗病“悟空”，为抗病育种和害虫防治提供了新的思路。

植物免疫系统的两道防线

浙江大学农业与生物科技学校求是特聘教授邓一文表示，植物免疫系统由两条防线组成：

第一道防线的‘主角’是细胞表面感受器，在辨别病原菌之后，它们会产生基本的抗病能力，但是很容易被病原菌分泌的毒性蛋白质突破。

第二道防线由感受器在细胞内主导，它们识别毒性蛋白质，激活免疫反应，就像激活细胞内的抗病“悟空”一样，赋予植物强大的抗病能力。

第二道防线更为关键，但这种免疫反应依赖于植物细胞中的特定传感器，寻找更多新的细胞传感器是当前农作物抗病育种和害虫防治亟待解决的问题。

研究小组基于之前发现的水稻免疫抑制基因 ROD1 结果表明，在发现水稻被病原菌感染后，水稻细胞内感受器 TIR 蛋白质产生免疫小分子 pRib-AMP。

这种小分子可以激活水稻。 OsEDS1 / OsPAD4 和 OsADR1 蛋白质形成免疫复合体 EPA，从而激活免疫反应，提高植物对多种病原菌的广谱抗性。

而且大米在没有被病原菌感染的情况下，TIR 蛋白质活性被 ROD1 在“五行山”下，蛋白质抑制，就像“悟空”被压在“五行山”下，防止免疫反应影响稻谷生长发育。

2 ’ cADPR 小分子

中国科学院分子植物科学卓越创新中心的研究人员万里团队发现，植物细胞内感受器 TIR 蛋白质可以产生小分子 2 ’ cADPR，作为前体，这种小分子可以转化为植物体内的免疫小分子。 pRib-AMP，从而形成免疫复合体 EPA。

万里表示：

将 2 ’ cADPR 喷洒在植物表面可诱导强抗病能力，人为可控地激活植物强免疫反应，无需特定病原菌感染。

相较于 pRib-AMP，2 ’ cADPR 特性更加持久，为绿色农业的发展提供了一种新型的“生物农药”

这两项研究结果共同揭示了小分子在不同植物中的保守性。 pRib-AMP 与蛋白质复合体 EPA 引导免疫激活新机制，为植物病害防治提供了新的“生物农药”目标。

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