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发布日期：2024-06-18 作者：开博
水稻是主粮，是国度平安的根本。
5月15日，记者从中国科学院份子植物科学出色立异中间领会到，中国水稻出产首要面对的挑战包罗：1、水稻发展进程中经常遭到稻瘟病等病原真菌的侵扰，过度依靠化学农药，从而对情况和食物平安组成严重要挟。2、水稻对磷、氮等营养元素的庞大需求，致使过度施肥，严重污染情况。
是以，深切摸索水稻免疫和共生的机制，提高着物抗病性和营养接收是农作物育种的主要标的目的之一。
值得留意的是，增进水稻营养接收和发展的丛枝菌根菌，与对水稻造成扑灭性病害的稻瘟病菌均属在真菌界。它们的细胞概况都笼盖着一种名为几丁质的多聚糖类物资。那末植物又是若何辨别有益仍是有害微生物的呢？本来长短有别。短链几丁质可以作为共生旌旗灯号，而长链几丁质则会触发植物的抗病免疫反映。
在成立互惠互利共生关系时，共生菌根真菌会释放年夜量短链几丁质作为旌旗灯号，通知植物为成立共生关系做预备。而病原菌则会死力避免几丁质份子的泄漏，特别是长链几丁质，以避免被植物辨认并激活免疫反映。
水稻细胞概况的要害受体卵白OsCERK1可以或许分辨免疫或是共生旌旗灯号，特异介导植物的共生或免疫反映。但这也需要必然监管，若受体OsCERK1触发的免疫反映掉控，将激发过度的免疫反映，固然对病原体的反抗加强了，但也阻碍了植物发展和与互惠菌根共生的成立。关在水稻体内若何有用调控这类潜伏的过度激活的免疫反映，久长以来一向是科研界尚待揭晓的谜团。
由OsCIE1介导的泛素卵白“制动器”调控OsCERK1共出产量/免疫均衡的机制示意图。受访者 供图
北京时候5月15日，中国科学院份子植物科学出色立异中间王二涛团队、张余团队和何祖华院士团队在水稻免疫机制研究上获得了重年夜冲破。该功效以“Release of a ubiquitin brake activates OsCERK1-triggered immunity in rice（水稻经由过程释放泛素制动器来激活由OsCERK1介导的免疫反映）”为题，在国际顶级学术期刊《天然》上颁发，为深切理解植物若何奇妙利用免疫系统这把双刃剑调和抗病、共生和发展的均衡奠基了理论根本。
研究发现了一种名为OsCIE1的调控卵白可以或许束厄局促OsCERK1激酶活性。在无病原菌侵染的期间，OsCIE1可以或许像“紧箍圈”一样，将一种名为泛素的小卵白份子毗连到OsCERK1卵白概况，按捺OsCERK1的激酶活性，避免免疫过度激活。
但是，当水稻面对病原真菌入侵时，真菌细胞壁上的长链几丁质敏捷引诱OsCERK1的激酶活性。该激酶将磷酸基团份子添加至OsCIE1卵白概况的要害区域，按捺OsCIE1限制OsCERK1的能力，从而消除“紧箍圈”的束厄局促。此时，免疫旌旗灯号通路被OsCERK1成功激活，启动植物免疫反映，反抗病原菌的侵染。
科研人员经由过程合作操纵布局生物学方式，切确判定了节制OsCIE1“紧箍圈”松紧的要害位点Ser237。当Ser237位点被OsCERK1磷酸化润色时，犹如紧箍咒掉效，OsCERK1即可揭示其威力，积极抵抗外敌。而一旦Ser237位点未被磷酸化，紧箍咒再次阐扬感化，OsCERK1则恢复安静。
抵抗外敌的同时，OsCERK1节制水稻菌根共生的成立，使丛枝菌根真菌进入植物根系，并操纵其发财的菌根收集协助水稻更高效地接收磷、氮等要害营养物资，增进水稻的发展发育。是以，该研究揭露了OsCIE1这一“紧箍圈”，和其“咒语”Ser237磷酸化位点，在植物免疫和共生中的感化，不但说明了植物协同调理免疫、共生和发展发育的份子机制，同时也为将来绿色农业出产供给了基因资本。
份子植物出色中间王二涛研究员、张余研究开博体育员和何祖华院士作为文章配合通信作者，王二涛研究组的博士后王钢、博士生陈曦和张余研究组的已卒业博士生俞承志作为配合第一作者。王二涛研究团队多年来致力在植物与微生物共生气理和利用的立异研究，并在该范畴获得了丰富的研究功效。
他们的研究工作不但揭露了植物辨认辨别共生菌与病原菌的份子机制，也为作物经由过程微生物高效获得营养奠基了坚实的根本。
（原题目：植物若何实现精准的免疫调控？中国科学家研究获得主要进展，功效登《天然》）
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