南京農業(yè)大學研究揭示植物病理學領域核心科學問題

中國教育報-中國教育新聞網(wǎng)訊（記者 董魯皖龍 通訊員 許天穎 張臻瑋）近日，國際權威學術期刊《自然》(Nature)在線發(fā)表南京農業(yè)大學植物保護學院陶小榮教授團隊最新成果，該研究揭示了植物免疫受體監(jiān)控病毒靶向激素受體的全新機制。

該論文第一署名單位為南京農業(yè)大學，博士生陳靜與趙延曉為論文共同第一作者，陶小榮為通訊作者。南京農業(yè)大學植物病毒學實驗室朱敏副教授、李佳副教授、植保學院馬振川教授、美國杜克大學何勝洋院士和美國加州大學戴維斯分校的Savithramma P. Dinesh-Kumar教授參與了該研究。該研究得到了國家自然科學杰出青年基金等項目的資助。

據(jù)了解，利用植物抗病基因是病蟲害防控最經濟也是最高效的手段，對植物抗病基因的利用已有百余年的歷史。這些抗病基因編碼的植物免疫受體如何識別病原菌、如何激活植物自身的免疫系統(tǒng)是合理利用抗病基因、實現(xiàn)作物高產穩(wěn)產的基礎，也是植物病理學領域的核心科學問題。

南農大植物病毒學團隊經過深入研究發(fā)現(xiàn)，當激素系統(tǒng)的關鍵開關“激素受體”被攻擊，作物迅疾啟動了免疫系統(tǒng)，在這場病原菌尚未察覺的“反擊戰(zhàn)”中，植物免疫系統(tǒng)通過免疫受體以“瞭望塔”的方式監(jiān)測到了敵情，并且進化出了一套與激素系統(tǒng)一模一樣的結構，引誘病原菌對其發(fā)起類似攻擊，進而順利激活免疫通路。

據(jù)悉，全球每年因病毒病造成的作物經濟損失超過4000億元。雖然沒有有效殺滅病毒病的農藥，但是利用抗病品種可以將其有效控制。

為了厘清激素受體—病毒—免疫受體的相互關系，南農大植物病毒學團隊持續(xù)攻關近10年。

陶小榮表示，抗病是植物病理學非常重要的領域，但是我們對抗病機制的認識還相當匱乏，對抗病機制的進一步探索和研究，可以在這些新的知識和理論體系的指導下，發(fā)展出新的抗病技術、培育出新的抗病材料。

《自然》審稿專家在成果評價中表示，這一研究結果提供了一個復雜的“效應子毒性-NLR反毒性”的令人神奇的例子，辣椒上的抗病基因Tsw可有效控制番茄斑萎病毒、Tsw監(jiān)測病毒NSs對多種植物激素受體的攻擊的發(fā)現(xiàn)非常精彩，該發(fā)現(xiàn)將對植物免疫學相關領域產生深遠的影響。