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面對病菌,植物會開啟“誘敵”模式

在病菌面前,為什么有的植物被侵害,而有的植物“毛發無損”?日前出版的《科學》雜志發表了中國科學家的論文,揭示了植物抗病的機理。這一發現對于未來設計農作物抗病品種、發展綠色農業具有重要意義。

上世紀40年代,科學家提出了植物抗病基因的理論。1994年,科學家發現了植物抗病基因編碼抗病蛋白,但是一直不清楚抗病蛋白是怎樣發揮作用的。清華大學柴繼杰團隊、中科院遺傳發育所周儉民團隊、清華大學王宏偉團隊合作,終于解析了植物抗病蛋白的結構,發現了抗病小體,了解了“誘餌蛋白激活抗病蛋白”的機制。

原來,在細胞的表層有許多被稱為受體的蛋白,這些受體筑成了植物防御病菌的第一道防線。受體能夠識別出病菌的分子,一旦發現病菌,受體便調動細胞內的防御系統予以抵抗。此時病菌會向植物細胞內分泌毒性蛋白,企圖殺死細胞內的防御衛士。

植物還有第二道防線,就是通過“誘餌”蛋白迷惑病菌的毒性蛋白。當毒蛋白上來破壞“誘餌”蛋白時,植物中的一個“開關”被打開,從而激活了抗病蛋白。這些抗病蛋白的結構會有所改變,聚合成一種“抗病小體”,并在植物的細胞膜上發出命令,要求被感染的細胞與細菌同歸于盡。通過這種方式植物保持健康狀態。

李家洋、康樂、康振生3位院士都認為這項成果是植物免疫領域的里程碑式的成果。美國科學院院士Dangl教授、英國皇家學會會士Jones教授也在同一期《科學》雜志上撰文稱贊。

英國皇家學會會士Kamoun教授認為,這項研究告訴了我們抗病小體是如何被激活的,我們能更好地利用它服務農業。(記者李大慶)

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