我校作物疫病团队揭示植物对疫病菌广谱抗性新机制

      本报讯  植物大战病原菌，谁来吹响“集结号”？我校作物疫病团队的最新研究发现了这个起到关键防御作用的“一级哨兵”—RXEG1。2月9日，该团队在《自然·通讯》（Nature Communications）发表研究长文，指出RXEG1是植物识别疫病菌的关键因子，同时揭示了植物识别病原菌侵染、激活自身免疫的新机制。
      该团队一年前在美国《科学》杂志发表研究长文指出，疫病菌攻击植物时会使出一招瞒天过海的“诱饵模式”（DECOY），即：疫霉菌在侵染植物早期分泌糖基水解酶XEG1来攻击植物细胞壁，植物通过抑制蛋白GIP1对XEG1的防卫过程中，疫病菌又进化出XEG1的酶活性丧失突变体XLP1，作为“分子诱饵”来竞争性干扰GIP1，掩护XEG1对植物的攻击。如今，围绕植物大战病原菌的科研故事又有了新的“续集”，该团队成功揭示了植物如何识别XEG1，并激活自身免疫反应的机制。
      该研究通过系统分析烟草基因组中400多个编码细胞膜富含亮氨酸重复（LRR）类受体，建立了一套基于病毒诱导基因沉默技术的植物LRR类受体功能的高通量分析体系，成功鉴定到植物中识别疫病菌模式分子XEG1的受体蛋白RXEG1。随后发现，RXEG1是植物识别XEG1后产生细胞坏死及防卫反应的关键因子，激活RXEG1能够显著提高植物对疫病菌抗病性。
      论文第一作者，南京农业大学植物保护学院青年教师王燕博士给记者打了个比喻，RXEG1就像战役中的“前哨”，它被激活后，会第一时间吹响植物大战疫病菌的防御“集结号”，立即激发作物的抗病信号，全面启动作物对抗疫病菌的应急机制。RXEG1能够识别不同疫霉菌和真菌分泌的致病因子XEG1家族蛋白，表明这个“哨兵”具有很强的“适用性”，即作为一个免疫受体能够调节植物对不同病原菌的广谱抗性。
      论文通讯作者、南京农业大学植物保护学院教授王源超告诉记者，该研究建立了一套作物免疫受体的高效精准定位体系，解决了科学家们过去“大海捞针”的技术障碍，将有助于在不同作物中快速鉴定出关键免疫受体，加快对作物抗病资源的挖掘与利用从而减少农药使用，有效提高农作物的经济和社会效应。
      南京农业大学作物疫病团队董莎萌教授、叶文武副教授以及来自美国俄勒冈州立大学Brett Tyler教授等也参与了本研究。该研究得到了国家自然科学基金、公益性行业科研专项等项目的资助。                                              （许天颖 叶文武）