新華社客戶端上海3月11日電（記者 張建松 丁?。┲参镌谂c病原菌長期“博弈”的過程中，進(jìn)化出了兩層免疫系統(tǒng)：第一層免疫系統(tǒng)（稱為PTI）和第二層免疫系統(tǒng)（稱為ETI）。

　　在這兩層免疫系統(tǒng)中，免疫受體識(shí)別不同的病原菌來源的分子，免疫受體激活的機(jī)制也不相同。一直以來，科學(xué)家對PTI和ETI兩層免疫系統(tǒng)之間的關(guān)系并不清楚，是植物免疫領(lǐng)域尚待解決的重要科學(xué)問題之一。

　　3月11日，中國科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心辛秀芳研究團(tuán)隊(duì)在國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然》上發(fā)表最新研究成果，解答了這一重要科學(xué)問題。

　　科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，植物兩層免疫系統(tǒng)PTI和ETI并不是獨(dú)立發(fā)揮功能，而是存在相互放大的協(xié)同作用，從而保障植物在應(yīng)對病原菌的入侵時(shí)，能夠輸出持久且強(qiáng)烈的免疫響應(yīng)。該研究為人們重新認(rèn)識(shí)和理解植物免疫提供了重要理論依據(jù)。

　　研究發(fā)現(xiàn)，在第一層免疫系統(tǒng)PTI缺失的植物中，也很大程度喪失了由第二層免疫系統(tǒng)ETI介導(dǎo)的植物抗病能力。這一現(xiàn)象表明植物的PTI免疫系統(tǒng)相對于ETI免疫系統(tǒng)不可或缺。經(jīng)過進(jìn)一步科研攻關(guān)，發(fā)現(xiàn)第一層免疫系統(tǒng)對激活第二層免疫系統(tǒng)輸出正常的免疫反應(yīng)，尤其是在調(diào)控活性氧的產(chǎn)生方面起有重要作用。

　　活性氧作為能夠直接殺死病原菌的分子及放大植物其它免疫事件的信號(hào)，對植物抵抗病原菌的入侵具有重要作用。該研究揭示了植物兩層免疫系統(tǒng)可通過精密地分工合作，來實(shí)現(xiàn)活性氧的大量產(chǎn)生。其中，ETI免疫系統(tǒng)負(fù)責(zé)增強(qiáng)活性氧合成酶RBOHD蛋白的表達(dá)，而PTI免疫系統(tǒng)促進(jìn)RBOHD蛋白完全激活，二者缺一不可。

　　這一精巧的合作機(jī)制，能夠保障植物在面臨病原菌的侵染時(shí)，快速準(zhǔn)確地輸出足夠的免疫響應(yīng)。同時(shí)，在植物面臨不同微生物（如非致病或致病力弱的微生物）時(shí)，避免過度的免疫輸出，從而確保植物平衡生長和環(huán)境脅迫的抗性反應(yīng)。

　　有趣的是，這項(xiàng)研究還發(fā)現(xiàn)植物的ETI免疫系統(tǒng)可以通過增強(qiáng)PTI免疫系統(tǒng)中核心蛋白組分的表達(dá)，從而放大PTI免疫系統(tǒng)，誘導(dǎo)其更加持久的免疫輸出。因此，PTI和ETI兩大免疫系統(tǒng)相輔相成，為植物在應(yīng)對病原菌入侵時(shí)激發(fā)強(qiáng)烈而持久的免疫反應(yīng)提供了有力保障。

　　各種病原微生物侵染導(dǎo)致的植物病害是自然生態(tài)系統(tǒng)和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一大危害，也給全球糧食安全帶來了巨大挑戰(zhàn)。業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，該項(xiàng)研究成果不僅揭開了植物不同免疫系統(tǒng)間的親密關(guān)系，建立了新的植物免疫系統(tǒng)架構(gòu)模型，而且為后續(xù)通過整合植物雙層免疫系統(tǒng)來培育優(yōu)良持久抗病的農(nóng)作物品種提供了新思路。

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