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近日，國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然》(Nature)在線發(fā)表南京農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院陶小榮教授團(tuán)隊(duì)最新成果，該研究揭示了植物免疫受體監(jiān)控病毒靶向激素受體的全新機(jī)制。

該論文第一署名單位為南京農(nóng)業(yè)大學(xué)，博士生陳靜與趙延曉為論文共同第一作者，陶小榮為通訊作者。南京農(nóng)業(yè)大學(xué)植物病毒學(xué)實(shí)驗(yàn)室朱敏副教授、李佳副教授、植保學(xué)院馬振川教授、美國杜克大學(xué)何勝洋院士和美國加州大學(xué)戴維斯分校的Savithramma P. Dinesh-Kumar教授參與了該研究。該研究得到了國家自然科學(xué)杰出青年基金等項(xiàng)目的資助。

據(jù)了解，利用植物抗病基因是病蟲害防控最經(jīng)濟(jì)也是最高效的手段，對植物抗病基因的利用已有百余年的歷史。這些抗病基因編碼的植物免疫受體如何識別病原菌、如何激活植物自身的免疫系統(tǒng)是合理利用抗病基因、實(shí)現(xiàn)作物高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的基礎(chǔ)，也是植物病理學(xué)領(lǐng)域的核心科學(xué)問題。

南農(nóng)大植物病毒學(xué)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過深入研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)激素系統(tǒng)的關(guān)鍵開關(guān)“激素受體”被攻擊，作物迅疾啟動了免疫系統(tǒng)，在這場病原菌尚未察覺的“反擊戰(zhàn)”中，植物免疫系統(tǒng)通過免疫受體以“瞭望塔”的方式監(jiān)測到了敵情，并且進(jìn)化出了一套與激素系統(tǒng)一模一樣的結(jié)構(gòu)，引誘病原菌對其發(fā)起類似攻擊，進(jìn)而順利激活免疫通路。

據(jù)悉，全球每年因病毒病造成的作物經(jīng)濟(jì)損失超過4000億元。雖然沒有有效殺滅病毒病的農(nóng)藥，但是利用抗病品種可以將其有效控制。

為了厘清激素受體—病毒—免疫受體的相互關(guān)系，南農(nóng)大植物病毒學(xué)團(tuán)隊(duì)持續(xù)攻關(guān)近10年。

陶小榮表示，抗病是植物病理學(xué)非常重要的領(lǐng)域，但是我們對抗病機(jī)制的認(rèn)識還相當(dāng)匱乏，對抗病機(jī)制的進(jìn)一步探索和研究，可以在這些新的知識和理論體系的指導(dǎo)下，發(fā)展出新的抗病技術(shù)、培育出新的抗病材料。

《自然》審稿專家在成果評價(jià)中表示，這一研究結(jié)果提供了一個(gè)復(fù)雜的“效應(yīng)子毒性-NLR反毒性”的令人神奇的例子，辣椒上的抗病基因Tsw可有效控制番茄斑萎病毒、Tsw監(jiān)測病毒NSs對多種植物激素受體的攻擊的發(fā)現(xiàn)非常精彩，該發(fā)現(xiàn)將對植物免疫學(xué)相關(guān)領(lǐng)域產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。