[科学技术]南京农业大学揭示植物对疫病菌广谱抗性新机制

植物对抗病原体，谁来吹“组装号”？南京农业大学作物病害研究小组最新研究发现，这个“一级哨兵”——rxeg 1，起着关键的防御作用。2月9日，该团队在《自然通讯》上发表了一篇很长的研究文章，指出rxeg1是植物识别致病疫霉的关键因子，揭示了植物识别病原体感染、激活自身免疫的新机制。

一年前，该团队在美国《科学》杂志上发表了一篇很长的研究文章，指出当致病疫霉侵染植物时，会制造一个“诱饵”，即致病疫霉在植物感染早期通过分泌糖基水解酶xeg1来破坏植物细胞壁。在植物通过抑制蛋白质gip1防御xeg1的过程中，致病疫霉进化出xeg1酶活性丧失突变体xlp1作为“分子”，现在，围绕植物对抗病原体的科学研究故事有了新的“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机制。

本研究系统分析了烟草基因组中400多个编码富含亮氨酸重复序列(lrr)的受体，建立了基于病毒诱导基因沉默技术的植物lrr受体功能高通量分析系统。Rxeg1，一种识别xeg1的受体蛋白，XEG1是疫病菌的模型分子，在植物中被成功鉴定。然后发现rxeg1是识别xeg1后细胞坏死和防御反应的关键因子，激活rxeg1可以显著提高植物对疫病的抗性。

高通量免疫受体筛选系统

这篇论文的第一作者，南京农业大学植物保护学院的年轻教师王艳博士给了记者一个比喻。rxeg1就像是战斗中的“前哨”。激活后会第一时间发出防御晚疫病菌的“组装号”，立即激发作物的抗病信号，充分启动作物对晚疫病菌的应急机制。

王艳告诉记者，rxeg1可以识别不同疫霉和真菌分泌的xeg1家族蛋白，这表明这种“哨兵”具有很强的“适用性”，即作为免疫受体，可以调节植物对不同病原体的广谱抗性。

该论文通讯作者、南京农业大学植保学院教授王源超告诉记者，该研究建立了高效准确的作物免疫受体定位系统，解决了过去科学家“大海捞针”的技术障碍，有助于快速识别不同作物中的关键免疫受体，加快作物抗病资源的挖掘和利用，从而减少农药的使用，有效提高作物的经济和社会效益。

俄勒冈州立大学的教授、叶副教授和布雷特·泰勒教授也参加了这项研究。本研究得到了国家自然科学基金和公益性行业专项研究项目的资助。

Xeg1动作模式图

据悉，南京农业大学作物病害研究团队旨在开发高效的作物病害防控策略和技术，长期以来一直专注于重要作物病害病原菌的致病机理和变异机制，探索不同层次作物抗病机制的形成过程和调控规律，并取得了一系列重要进展。相关成果在《科学》、《当代生物学》、《自然通讯》、《植物细胞》、《公共科学图书馆病原体》等国际学术期刊上发表了140多篇研究论文。，已被国际同行引用3000多次。他们揭示的新致病机理“诱饵模式”入选2017年中国高校十大科技进步之一。