周明国团队找到植物防疫机制的“闸门”

    本报讯  和人类一样，面对不良环境，植物也会启动自身的防疫机制，这主要依赖于一种叫做茉莉酸脂（JA）的植物激素，但伴随生物进化，有的植物对这种激素不再敏感，单纯地依赖茉莉酸脂无法激发防疫反应。南京农业大学最新研究发现，原来是植物激素中的关键蛋白（MYC3-CMIDJAZ10）发生了突变，导致蛋白功能改变所致，这扇影响植物防疫机制重要“闸门”的揭示，对改变传统植物病害防控思维，以及新技术的研发提供了重要依据，研究论文于近日刊登在国际权威期刊《美国科学院院报》（PNAS）。
      “分子之间的结合非常精细，我们的工作就是从显微镜里探究这一植物体内的精密世界。” 该论文第一作者、植保学院教授张峰告诉记者，关于茉莉酸脂（JA）这一重要植物激素的信号传导途径，科学家们研究了将近半个世纪，他们想弄明白的是，为何随着生物的进化植物对JA不再敏感、植物的防疫反应不能被激活了？研究报道了关键蛋白复合物（MYC3-CMIDJAZ10）晶体结构能够在JA发挥免疫信号反应以后重新建立信号平衡，并且防止JA信号失去控制。
     植物的防疫反应不能被激活，是不是意味着植物对不良环境毫无抵抗力了？那么，科学家们不是应该竭力避免这种情况的发生？
     论文的通讯作者、植保学院周明国教授认为：“这是传统的病害防控思维，认为应该最大限度地激发植物启动防疫，但实际上，植物在启动防疫的过程中会伴随着自身大量的能量损耗，结果便是，病害遏制了，植物也长‘颓’了。”
      周明国说，此项研究的重要意义在于如何“部分”地发挥防疫反应的抑制功能，在植物的“防疫”与“生长”之间达到很好的平衡。
     据了解，南农大该研究团队之前已经揭示了植物防疫反应的抑制与激活机制，该成果发表在2015年《自然》杂志。
     “如果说，之前的研究相当于找到了控制植物防疫反应的‘开关’，那么，植物激素关键蛋白（MYC3-CMIDJAZ10）的揭示，让我们握住了植物免疫防疫的一道‘闸门’，通过控制‘闸门’的开放范围，我们能够在植物病害防控中，一部分依靠植物内在的免疫防卫、另一部分则借助外在的化学杀菌剂，通过二者的协同，达到病害防控与作物长势的‘一箭双雕’，并将极大地降低化学农药的使用。”周明国说。
     该研究得到了美国科学院院士、密歇根州立大学、霍华德休斯医学研究所Sheng Yang He教授及Van Andel 研究所H. Eric Xu和Karsten Melcher教授的指导和帮助。