像人類一樣，植物也需要面對來自周圍的各種威脅，會受到病毒和細(xì)菌的攻擊。植物如何感知這些攻擊呢？植物通過細(xì)胞膜發(fā)現(xiàn)潛在攻擊者，并發(fā)出“警報(bào)”。這些“警報(bào)”會傳遞給進(jìn)行光合作用的葉綠體，最終到達(dá)存儲遺傳物質(zhì)的細(xì)胞核，調(diào)節(jié)植物抗病基因表達(dá)。但迄今為止，這種“警報(bào)”如何在細(xì)胞內(nèi)傳遞尚不完全清楚。

解放日報(bào)?上觀新聞記者獲悉，2020年8月24日，中國科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心上海植物逆境生物學(xué)研究中心西班牙籍羅莎?洛薩諾?杜蘭研究團(tuán)隊(duì)在國際知名學(xué)術(shù)期刊《細(xì)胞》上發(fā)表論文，揭示了一條連接細(xì)胞膜和葉綠體的重要信號傳遞途徑。

【病原體會“劫持”植物細(xì)胞傳遞信息的途徑】

葉綠體不僅是植物進(jìn)行光合作用的細(xì)胞器，同時(shí)也在調(diào)節(jié)植物對刺激的響應(yīng)中起著核心作用。該研究報(bào)道了一些植物蛋白與細(xì)胞膜相關(guān)聯(lián)，并在感知病原體存在時(shí)，它們會從細(xì)胞膜轉(zhuǎn)移至葉綠體內(nèi)部，“警告”葉綠體有威脅存在。緊接著，葉綠體通過“逆行信號傳遞”過程，將這些信息傳遞至細(xì)胞核，從而調(diào)節(jié)抗病基因表達(dá)，激活植物的防御反應(yīng)以對抗入侵者。

植物病原體及其宿主長期處于類似于“軍備競賽”的共同進(jìn)化中。有趣的是，這項(xiàng)工作還發(fā)現(xiàn)，病原體可以“劫持”這種在植物細(xì)胞內(nèi)部傳遞信息的途徑。它們會巧妙地“模仿”上述植物蛋白質(zhì)的行為，與細(xì)胞膜結(jié)合，當(dāng)植物細(xì)胞感受到攻擊時(shí)，它們也可以移動至葉綠體。一旦進(jìn)入葉綠體內(nèi)部，這些病原體蛋白會損害葉綠體與細(xì)胞核之間的通訊，從而阻礙植物防御反應(yīng)的激活，反過來幫助病原體的生存和繁殖。

真菌、細(xì)菌、病毒等多種植物病原體在全球范圍內(nèi)對農(nóng)作物生產(chǎn)造成了巨大損失。上述科學(xué)發(fā)現(xiàn)為設(shè)計(jì)植物保護(hù)策略和開發(fā)新的抗病品種提供了新思路。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御能力而不影響其生產(chǎn)力，從而可能達(dá)到改善植物健康和不影響植物生長的雙重目的。

【在中國同樣也能做出優(yōu)秀的工作】

談及為何選擇到中國來研究植物，羅莎說：“中國在植物學(xué)科研上有優(yōu)勢，經(jīng)費(fèi)支持到位。這里的團(tuán)隊(duì)合作很愉快，平時(shí)的工作語言主要是英文，溝通上也沒有問題?！彼膱F(tuán)隊(duì)成員里，有一半學(xué)生來自中國，還有一半來自西班牙、法國、突尼斯等。

羅莎在西班牙馬拉加大學(xué)獲得博士學(xué)位，之后在英國諾里奇的塞恩斯伯里實(shí)驗(yàn)室做博士后工作，2015年她來到上海植物逆境生物學(xué)研究中心，成立了自己的獨(dú)立研究組，擔(dān)任青年研究組長，并于2017年晉升為正式研究組長。她所帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)主要研究病毒如何感染植物，之前發(fā)現(xiàn)有病毒蛋白轉(zhuǎn)移到了葉綠體上，她想探究這是不是一個普遍的機(jī)制，才有了這一次的科學(xué)新發(fā)現(xiàn)。

“這是我們中心成立以來，第2篇發(fā)在《細(xì)胞》的植物研究文章，很不容易，因?yàn)椤都?xì)胞》偏好醫(yī)學(xué)類、生命科學(xué)類文章。這也說明，有才華的外籍科學(xué)家，在中國同樣也能做出優(yōu)秀的工作?！敝锌圃悍肿又参镒吭街行闹魅巍⒅锌圃涸菏宽n斌介紹，中心現(xiàn)有8位外籍科學(xué)家，來自美國、加拿大、西班牙、希臘、韓國和日本等國家，平均年齡不到40歲。上海不僅有深厚的植物研究土壤，學(xué)術(shù)交流氛圍濃厚，學(xué)生的英語水平也很高，使得他們能很好地開展工作。此外，上海還給予外籍科學(xué)家穩(wěn)定的科研經(jīng)費(fèi)和租房補(bǔ)貼，解決了他們的后顧之憂。

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