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面对病菌,植物会开启“诱敌”模式

2019-04-09 10:52 来源:科技日报 李大庆

  在病菌面前,为什么有的植物被侵害,而有的植物“毛发无损”?日前出版的《科学》杂志发表了中国科学家的论文,揭示了植物抗病的机理。这一发现对于未来设计农作物抗病品种、发展绿色农业具有重要意义。

  上世纪40年代,科学家提出了植物抗病基因的理论。1994年,科学家发现了植物抗病基因编码抗病蛋白,但是一直不清楚抗病蛋白是怎样发挥作用的。清华大学柴继杰团队、中科院遗传发育所周俭民团队、清华大学王宏伟团队合作,终于解析了植物抗病蛋白的结构,发现了抗病小体,了解了“诱饵蛋白激活抗病蛋白”的机制。

  原来,在细胞的表层有许多被称为受体的蛋白,这些受体筑成了植物防御病菌的第一道防线。受体能够识别出病菌的分子,一旦发现病菌,受体便调动细胞内的防御系统予以抵抗。此时病菌会向植物细胞内分泌毒性蛋白,企图杀死细胞内的防御卫士。

  植物还有第二道防线,就是通过“诱饵”蛋白迷惑病菌的毒性蛋白。当毒蛋白上来破坏“诱饵”蛋白时,植物中的一个“开关”被打开,从而激活了抗病蛋白。这些抗病蛋白的结构会有所改变,聚合成一种“抗病小体”,并在植物的细胞膜上发出命令,要求被感染的细胞与细菌同归于尽。通过这种方式植物保持健康状态。

  李家洋、康乐、康振生3位院士都认为这项成果是植物免疫领域的里程碑式的成果。美国科学院院士Dangl教授、英国皇家学会会士Jones教授也在同一期《科学》杂志上撰文称赞。

  英国皇家学会会士Kamoun教授认为,这项研究告诉了我们抗病小体是如何被激活的,我们能更好地利用它服务农业。(记者李大庆)

(责任编辑:王璐瑶)

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