2015年來到上海，西班牙籍女科學(xué)家羅莎·洛薩諾-杜蘭在中國科學(xué)院分子植物卓越創(chuàng)新中心從零開始組建研究團隊，只用了不到五年時間，就獲得了重要成果——發(fā)現(xiàn)多類病原體入侵植物的一種共通“慣用技倆”，從而為增加植物“廣譜免疫力”開辟了新途徑。今天深夜，國際頂級學(xué)術(shù)期刊《細(xì)胞》雜志在線發(fā)表了這一成果。

“無心插柳”發(fā)現(xiàn)植物與疾病“抗?fàn)幹贰?/p>

有時候，重要的發(fā)現(xiàn)往往緣起于無心插柳。上海實驗室組建后不久，一直專注于研究病毒如何感染植物的羅莎有一次無意中發(fā)現(xiàn)，一種原本位于細(xì)胞膜上的病毒蛋白C4，竟然會跑到葉綠體中。

“它去那里干嘛？”“植物中是否也存在相同的蛋白運輸途徑？”順著這些突然跳入腦海的疑問，羅莎一路追蹤了下去。

原來，植物中確實存在一些蛋白能夠從細(xì)胞膜移動到葉綠體。他們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)植物受到真菌、細(xì)菌、病毒等外界病原體侵襲時，其中一種名叫CPK16的蛋白會從細(xì)胞膜運動到葉綠體，向葉綠體“報警”。在接到“警報”后，平時乖乖聽命于細(xì)胞核的葉綠體，會啟動“逆行信號傳遞”，向細(xì)胞核發(fā)出“抵御外敵”的指令。細(xì)胞核在收到指令后，就會啟動防御機制，使植物免于病原體侵襲。令科學(xué)家意外的是，這套機制被包括水稻、西紅柿等多種重要農(nóng)作物在內(nèi)的大多數(shù)植物“拷貝不走樣”地采用。

故事到這里并沒有結(jié)束，如果這套機制十分管用，為何現(xiàn)在植物仍然多病多災(zāi)呢？羅莎又從病原體入手研究，發(fā)現(xiàn)無論是古老的病毒，還是后出現(xiàn)的細(xì)菌，都進(jìn)化出了同樣的策略來對付植物的這套“報警機制”——派出模仿CPK16蛋白的“間諜”進(jìn)入葉綠體，抑制葉綠體向細(xì)胞核發(fā)出“抗病”指令。她的實驗室發(fā)現(xiàn)，至少400多種病原體都采用了這一手段。

了解這一機制，科學(xué)家有希望設(shè)計出植物“疫苗”，使植株可同時抵抗多種疾病入侵，從而減少農(nóng)藥使用。由于這條路徑并不影響葉綠體的光合作用，因此可在提升植物“免疫力”的同時，不耽誤產(chǎn)量的提升。

從英國到上海，開啟科研生涯第一站

位于上海松江的中科院分子植物卓越中心上海植物逆境中心的實驗室，是羅莎在英國諾里奇的塞恩斯伯里實驗室完成博士后工作之后，正式開始科研生涯的第一站。年輕的學(xué)者、從零開始的團隊，僅用五年就在國際頂刊上發(fā)表論文，其發(fā)展速度令人驚嘆。

“來上海做科研，是我遇到的一個好機會?！绷_莎坦言，逆境中心招聘“不看論文、不看頭銜，以評估學(xué)術(shù)潛力為主”的做法，對于初出茅廬的科研新人而言，非常有吸引力。這里有先進(jìn)完善的科研支撐平臺，“哪怕是實驗新手，也能在有經(jīng)驗的技術(shù)人員指導(dǎo)下，完成漂亮的實驗”。

在這次發(fā)表于《細(xì)胞》雜志的論文中，有一個實驗是在共聚焦顯微鏡下直接觀察葉綠體內(nèi)蛋白活動?！坝辛Φ膶嶒灱夹g(shù)平臺支撐，是我的實驗室能在短短五年之內(nèi)就做出有影響力工作的一個重要原因?！绷_莎覺得，分子植物卓越中心在全球植物學(xué)領(lǐng)域頗具優(yōu)勢，來自加拿大、希臘、日本、韓國等不同國家的同事都非常優(yōu)秀和努力，她自己也經(jīng)常在雙休日去實驗室加班。

羅莎在上海的研究團隊也是國際化的組合：博士后中有三位來自西班牙、一位來自法國、兩位來自突尼斯，再加上好幾位中國博士生，但在工作溝通上，羅莎幾乎沒有遇到任何障礙?！吧虾：馨踩瑹o論幾點回家都不用擔(dān)心?！彼踔劣X得，在上海能買到的西班牙食物，比她在英國的住處更全更方便。

近一年中，羅莎的實驗室沿著已有發(fā)現(xiàn)繼續(xù)向前深挖：這條通路上還有哪些參與者？植物與病原體 之間的“斗智斗勇”還有哪些招數(shù)？可能不久之后，她又將有后續(xù)論文發(fā)表。

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