科技日報上海8月24日電（王筱驕 記者 王春）在長期進化過程中，植物已形成一系列復(fù)雜且巧妙的機制來感知來自病原體的威脅，并產(chǎn)生相應(yīng)的防御反應(yīng)，從而阻止或消除病原體的入侵。記者從中國科學(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)研究中心獲悉，該中心西班牙籍Rosa Lozano Duran研究團隊8月24日在國際著名學(xué)術(shù)期刊《細胞》上發(fā)表了一項研究，揭示了一條連接細胞膜和葉綠體的重要信號傳遞途徑。

據(jù)介紹，植物細胞表面的細胞膜將細胞內(nèi)部與外部環(huán)境相隔離，而細胞膜外側(cè)是潛在病原體接觸的場所。植物自身形成的抗病機制原理在于，植物首先通過細胞膜感知特定分子了解病原體的存在，并發(fā)出“警報”，這些“警報”再傳遞到細胞內(nèi)部，到達包括葉綠體在內(nèi)的不同細胞區(qū)室，“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胞核，從而調(diào)節(jié)植物抗病基因表達，激活防御，對抗入侵者。

在此基礎(chǔ)上，該研究團隊還發(fā)現(xiàn)，植物病原體及其宿主長期處于類似“軍備競賽”的共同進化中，病原體可以劫持這種在植物細胞內(nèi)部傳遞信息的途徑。一些來自植物病毒和病原細菌的蛋白質(zhì)可以巧妙地“模仿”上述植物蛋白質(zhì)的行為，與細胞膜結(jié)合并進入葉綠體內(nèi)部后，這些病原體蛋白會損害葉綠體與細胞核之間的通訊，從而阻礙植物防御反應(yīng)的激活，幫助病原體的生存和繁殖。

目前，不同病原體進化出了相似的策略來利用這種途徑，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。

該研究團隊還表示，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，從而可能達到改善植物健康和不影響植物生長的雙重目的?；诖耍搱F隊后續(xù)還將繼續(xù)探索“信息”在細胞內(nèi)傳遞的過程。

如今在全球范圍內(nèi)，真菌、細菌、病毒等多種植物病原體對農(nóng)作物生產(chǎn)造成了巨大損失，嚴重威脅世界糧食安全，這種新途徑的發(fā)現(xiàn)為設(shè)計的植物保護策略和開發(fā)新的抗病品種提供了新的思路。

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