IT之家 11 月 9 日消息，“新華社”公眾號(hào)昨日（11 月 8 日）發(fā)布博文，報(bào)道稱我國(guó)科學(xué)家揭示了水稻等植物的免疫激活新機(jī)制，兩篇相關(guān)成果 8 日在線發(fā)表于國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》。
項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)
該項(xiàng)目由中國(guó)科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心領(lǐng)導(dǎo)，復(fù)旦大學(xué)、浙江大學(xué)團(tuán)隊(duì)參與合作，揭示了水稻等植物的免疫激活新機(jī)制。
IT之家援引研究結(jié)果，植物的免疫系統(tǒng)由兩道防線構(gòu)成，揭示了如何激活植物體內(nèi)的抗病“孫悟空”，為抗病育種和病蟲害防治提供了新的思路。
植物免疫系統(tǒng)的兩道防線
浙江大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院求是特聘教授鄧一文表示植物免疫系統(tǒng)由兩道防線組成：
第一道防線的‘主角’是細(xì)胞表面感受器，它們識(shí)別出病原菌后會(huì)產(chǎn)生基礎(chǔ)抗病性，但容易被病原菌分泌的毒性蛋白突破。
第二道防線則由細(xì)胞內(nèi)的感受器主導(dǎo)，它們識(shí)別出毒性蛋白后激活免疫反應(yīng)，會(huì)賦予植物強(qiáng)抗病性，就像激活了細(xì)胞內(nèi)的抗病“孫悟空”。
第二道防線更為關(guān)鍵，但這種免疫反應(yīng)依賴于植物細(xì)胞內(nèi)特定的感受器，尋找更多新的細(xì)胞內(nèi)感受器是目前作物抗病育種和病蟲害防治急需解決的難題。
研究團(tuán)隊(duì)基于此前發(fā)現(xiàn)的水稻免疫抑制基因 ROD1 成果，發(fā)現(xiàn)水稻被病原菌感染后，水稻的細(xì)胞內(nèi)感受器 TIR 蛋白產(chǎn)生免疫小分子 pRib-AMP。
這種小分子能激活水稻的 OsEDS1 / OsPAD4 和 OsADR1 蛋白形成免疫復(fù)合體 EPA，進(jìn)而激活免疫反應(yīng)，提高植物對(duì)多種病原菌的廣譜抗性。
而水稻在沒被病原菌感染時(shí)，TIR 蛋白的活性被 ROD1 蛋白抑制，如同“孫悟空”被壓在“五行山”下，避免激發(fā)免疫反應(yīng)影響水稻生長(zhǎng)發(fā)育。
2’cADPR 小分子
中國(guó)科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心研究員萬里團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，植物細(xì)胞內(nèi)感受器 TIR 蛋白可生成小分子 2’cADPR，這類小分子作為前體在植物體內(nèi)可以被轉(zhuǎn)化生成免疫小分子 pRib-AMP，進(jìn)而形成免疫復(fù)合體 EPA。
萬里表示：
將 2’cADPR 噴灑在植物表面即可誘導(dǎo)強(qiáng)抗病性，能在沒有特定病原菌侵染情況下人為可控地激活植物強(qiáng)免疫反應(yīng)。
相對(duì)于 pRib-AMP，2’cADPR 性質(zhì)更穩(wěn)定，為發(fā)展綠色農(nóng)業(yè)提供了一種新型“生物農(nóng)藥”
這兩項(xiàng)研究成果共同揭示了在不同植物中保守的、由小分子 pRib-AMP 和蛋白復(fù)合體 EPA 介導(dǎo)的免疫激活新機(jī)制，為植物病害防控提供了新型“生物農(nóng)藥”靶標(biāo)。
IT之家附上參考地址
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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