中科院植物研究團隊發論文揭示植物病原入侵途徑

2020-09-03 看看新聞

看看新聞Knews記者 韓瓊

2020-08-25 00:00

北京時間8月24日23點，中國科學院分子植物科學卓越創新中心上海植物逆境生物學研究中心研究團隊，在國際著名學術期刊《細胞》上發表論文，揭示了一條連接細胞膜和葉綠體的重要信號傳遞途徑。從細胞膜到葉綠體，植物是怎麼感知並且防禦來自外界的威脅。該成果為設計植物保護策略和開發更多抗病品種，提供了新思路。

由研究員羅莎帶領的中外研究團隊，經過5年試驗得出的結論，發表了這篇論文。文章報導了一些植物蛋白如何與細胞膜相關聯，並在感知病原體存在時，它們又如何從細胞膜轉移至葉綠體內部，"警告"葉綠體有威脅存在。也就是說，當植物受到來自外界的病原體攻擊時，細胞膜會產生一種植物蛋白，並向葉綠體發出「警報」，然後傳遞至細胞核，產生響應來抵抗病原體。該途徑是植物細胞將危險信號從外界傳遞到葉綠體的策略之一，並能快速、及時、準確地整合信號並產生適當的下遊響應。

論文同時闡明了，植物病原體及其宿主，長期處於類似於"軍備競賽"的共同進化中。很多不同病原體很聰明，會模仿成植物蛋白去接近葉綠體。一旦進入葉綠體後，這些病原體就會損害葉綠體與細胞核之間的通訊，讓病原體得到生存和繁殖。這也證明了，發現的那條從細胞核到葉綠體的抗病信號途徑很重要。

這項工作發現不同類別的病原體進化出相似的策略來利用這種植物途徑，達到抑制植物防禦的目的，有力證明了這條連接細胞膜和葉綠體的信號傳遞途徑在植物與微生物相互作用中起著核心作用。

據悉，真菌、細菌、病毒等多種植物病原體在全球範圍內對農作物生產造成了巨大損失，嚴重威脅世界糧食安全。中科院分子植物科學卓越創新中心主任、中科院院士韓斌表示，這種新途徑的發現為設計的植物保護策略和開發新的抗病品種提供了新思路，可以有效改良作物、植物，抵禦病原菌的侵染，減少糧食作物的損失。該工作還表明，在沒有病原體存在的情況下，可以增加植物對病原體的防禦能力而不影響其生產力，從而可能達到改善植物健康和不影響植物生長的雙重目的。

（看看新聞Knews記者：韓瓊 編輯：懸舞）

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