12年来，上海科学家揭秘了植物“门卫”，再次发现了细胞。

扎根于地面，无法自由行动的植物，如何从土壤中数亿的微生物中分辨出哪些是对自己有益的共生“朋友”？、什么是“敌人”？中国科学院分子植物科学卓越创新中心王二涛研究员团队通过 12 2008年的研究，终于找到了一些眉眼来解决这个曾经困扰全球植物学界几十年的问题。

1 月 24 一天早上，国际顶级学术期刊《细胞》在网上发布了这一创新成果。利用好这种机制，不仅可以增加农作物的产量，还可以减少肥料的使用。

12 每年深耕揭秘植物细胞“门卫室”

当土壤贫瘠时，豆类植物会与根瘤菌共生，这样它们就可以帮助从空气中固化氮气，为自己做一顿基肥大餐。然而，土壤中的微生物种类繁多，数量众多，高达一块指甲盖大的土壤。 10 一亿次微生物，那么植物是如何决定何时寻找“盟友”的，又是如何避免“敌人”趁机作乱的？

2013 每年都有英国约翰 · 当英纳斯研究中心回到中国时，王二涛致力于这一方向的研究。为什么这么关注这个问题？如果病原菌不能正常识别，可能会对农作物造成很大的伤害。他提到，1845 年至 1850 2008年，一种卵菌引起了爱尔兰马铃薯晚疫，引发的饥荒导致数百万人死亡。

20 几年前，日本植物学家发现植物会释放一种名为单脚金内酯的化学分子，用于招募共生菌的“盟友”，但单脚金内酯是否也激活了病原菌？植物如何识别“敌人朋友”还不得而知。

据王二涛介绍，大多数植物细胞中都有许多。 LysM 类受体激酶，就像门卫一样，在细胞膜上“值班”，负责检查各种来自风的微生物。“由于高等植物中的‘门卫’太多，关系复杂，长期以来很难研究。”他很幸运地找到了一种早期陆生植物的粗裂地钱，只有一对“门卫”。 LysM 受体激酶。

检查“身份证”，遇到病原菌就拉警报。

这种识别机制非常精巧。通过分析，王二涛团队发现了这些粗糙的钱。 LysM 在类受体激酶中 MpaLYR 信号分子负责识别微生物来源，就像门卫检查来访者的身份证一样。

论文第一作者、分子植物卓越中心博士生谭新行介绍，共生微生物的“身份证”是短链几丁质壳聚糖 CO4/5，而长链几丁质壳聚糖是微生物。 CO7/8。当 MpaLYR 拿到“身份证”之后， MpaCERK1 结合成一把“钥匙”，收到 CO4/5 “身份证”会引起细胞共生反应，收到 CO7/8 “身份证”立即开始免疫反应，让细胞开始免疫反应，赶走“敌人”。

此外，研究还发现，植物在缺乏磷的营养条件下，会释放出更多的独脚金内酯。正是这种激素刺激菌根真菌分泌短链几丁质壳聚糖，用于身份识别。 CO4/5。“这相当于先把通行卡发给‘盟友’，然后门卫检查放行。“王二涛说，随着植物的进化，这个“门卫系统”变得越来越复杂，未来他们将继续深入研究更复杂的机制，”这开启了对植物共生的研究。 - 新的免疫领域”。

作物少上肥也许一样长得壮壮。

发现这个“门卫系统”有什么用？王二涛认为，它揭示了植物在早期登陆过程中是如何通过的。 LysM 受体的功能优化可以与菌根真菌建立高效的共生关系。“它们促进了自身对水分和营养物质的吸收，同时高效抵抗微生物的入侵，为植物早期适应干旱、贫乏和微生物挑战的陆地环境奠定了基础。”

同时，这项研究也为农业生产提供了重要启发:通过增强植物与菌根真菌的相互作用，可以提高作物养分的利用效率，尤其是在低肥效土壤类型下。“利用菌根共生，我们还可以构建低投入、高产出的生态农业体系。”王二涛说。

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