中國科學院分子植物科學卓越創(chuàng)新中心的辛秀芳研究團隊于北京時間3月11日在國際知名學術期刊《自然》上發(fā)表最新研究成果，揭示植物兩大類免疫通路PTI和ETI并不是獨立發(fā)揮功能，而是存在相互放大的協(xié)同作用。該研究為后續(xù)通過整合植物雙層免疫系統(tǒng)來培育優(yōu)良持久抗病的農作物品種提供了新思路。
辛秀芳在受訪時表示，植物病害是人類生產生活和現(xiàn)代農業(yè)的一大挑戰(zhàn)。植物在與病原菌長期“博弈”的過程中，進化出了免疫系統(tǒng)。植物能夠通過細胞膜表面的受體蛋白識別病原菌所攜帶的一些分子，如鞭毛蛋白，激活植物的第一層免疫系統(tǒng)(簡稱PTI);植物還會通過細胞內的另外一類受體蛋白感知病原菌的一些毒性蛋白，觸發(fā)植物的第二層免疫系統(tǒng)(簡稱ETI)，激活更強烈的免疫反應。
PTI和ETI這兩層免疫系統(tǒng)中，不同免疫受體識別不同的病原菌來源的分子，而且免疫受體激活的機制有很大不同。之前絕大多數植物免疫領域的研究都是將兩條免疫通路作為兩個獨立平行的免疫分支來研究。
辛秀芳團隊的研究發(fā)現(xiàn)了這兩個免疫系統(tǒng)的“親密關系”，比如，研究發(fā)現(xiàn)在第一層免疫系統(tǒng)PTI缺失的植物中，也很大程度喪失了由第二層免疫系統(tǒng)ETI介導的植物抗病能力。研究還發(fā)現(xiàn)植物第二層ETI免疫系統(tǒng)可以通過增強第一層PTI免疫系統(tǒng)中核心蛋白組分的表達，誘導第一層免疫系統(tǒng)更加持久的免疫輸出。
該研究為人們重新認識和理解植物免疫提供了重要理論依據。辛秀芳在受訪時說，現(xiàn)在在農業(yè)生產上培育抗病品種主要是利用ETI途徑，但很多ETI途徑的抗病性不一定那么強，并且隨著不斷繁代種植，抗性逐漸減弱，研究人員在想有沒有可能通過增強PTI作用，使植物ETI途徑的抗病性更強。
據悉，辛秀芳研究組博士研究生袁民航為論文第一作者，辛秀芳研究員為通訊作者。研究組博士研究生江澤宇、蔡博瑩、博士后王易平和河南大學聯(lián)培研究生劉夢匯為共同作者。(鄭瑩瑩)
關鍵詞： 植物兄弟免疫系統(tǒng)
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