如何激活植物体内抗病“孙悟空”？我国科学家揭示免疫激活新机制

IT之家 11 月 9 日消息，“新华社”公众号昨日（11 月 8 日）发布博文，报道称我国科学家揭示了水稻等植物的免疫激活新机制，两篇相关成果 8 日在线发表于国际学术期刊《科学》。

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、浙江大学团队参与合作，揭示了水稻等植物的免疫激活新机制。

IT之家援引研究结果，植物的免疫系统由两道防线构成，揭示了如何激活植物体内的抗病“孙悟空”，为抗病育种和病虫害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技术学院求是特聘教授邓一文表示植物免疫系统由两道防线组成：

第一道防线的‘主角’是细胞表面感受器，它们识别出病原菌后会产生基础抗病性，但容易被病原菌分泌的毒性蛋白突破。

第二道防线则由细胞内的感受器主导，它们识别出毒性蛋白后激活免疫反应，会赋予植物强抗病性，就像激活了细胞内的抗病“孙悟空”。

第二道防线更为关键，但这种免疫反应依赖于植物细胞内特定的感受器，寻找更多新的细胞内感受器是目前作物抗病育种和病虫害防治急需解决的难题。

研究团队基于此前发现的水稻免疫抑制基因 ROD1 成果，发现水稻被病原菌感染后，水稻的细胞内感受器 TIR 蛋白产生免疫小分子 pRib-AMP。

这种小分子能激活水稻的 OsEDS1 / OsPAD4 和 OsADR1 蛋白形成免疫复合体 EPA，进而激活免疫反应，提高植物对多种病原菌的广谱抗性。

而水稻在没被病原菌感染时，TIR 蛋白的活性被 ROD1 蛋白抑制，如同“孙悟空”被压在“五行山”下，避免激发免疫反应影响水稻生长发育。

2’cADPR 小分子

中国科学院分子植物科学卓越创新中心研究员万里团队发现，植物细胞内感受器 TIR 蛋白可生成小分子 2’cADPR，这类小分子作为前体在植物体内可以被转化生成免疫小分子 pRib-AMP，进而形成免疫复合体 EPA。

万里表示：

将 2’cADPR 喷洒在植物表面即可诱导强抗病性，能在没有特定病原菌侵染情况下人为可控地激活植物强免疫反应。

相对于 pRib-AMP，2’cADPR 性质更稳定，为发展绿色农业提供了一种新型“生物农药”

这两项研究成果共同揭示了在不同植物中保守的、由小分子 pRib-AMP 和蛋白复合体 EPA 介导的免疫激活新机制，为植物病害防控提供了新型“生物农药”靶标。

IT之家附上参考地址

• Activation of a helper NLR by plant and bacterial TIR immune signaling  

• A canonical protein complex controls immune homeostasis and multipathogen resistance

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