自然界存在非常多的微生物，但是對于特定的寄主而言，只有極少量的微生物進(jìn)化成為了致病菌并對寄主進(jìn)行侵染。揭示這些病原微生物侵染植物的機(jī)制對于生產(chǎn)上防控這些微生物具有重要的意義。近日，生物互作卓越中心劉俊研究員團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)丁香假單胞菌和稻瘟菌侵染植物的新機(jī)制，并詳細(xì)解析了它們的作用途徑。 

　　 病菌在侵染的過程中會激發(fā)植物的免疫響應(yīng)，其原因是病菌的保守物質(zhì)被植物細(xì)胞膜上的免疫受體識別。這些物質(zhì)是病菌生長所必須的，如細(xì)菌的鞭毛蛋白、伸長因子和真菌的幾丁質(zhì)等。劉俊團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)革蘭氏陰性菌攜帶的小分子3-羥基脂肪酸類物質(zhì)可以被植物細(xì)胞膜上的免疫受體LORE識別，進(jìn)而激發(fā)植物的免疫響應(yīng)。植物識別細(xì)菌攜帶的3-羥基脂肪酸是以往未報道過的新發(fā)現(xiàn)，對于防控革蘭氏陰性致病菌具有較為重要的意義。然而，很多病菌之所以能夠具有很強(qiáng)的致病力，其原因是進(jìn)化出了效應(yīng)蛋白，一類可以干擾寄主免疫系統(tǒng)增強(qiáng)病菌侵染能力的分泌蛋白。以丁香假單胞菌作為研究材料，發(fā)現(xiàn)該菌會分泌一個效應(yīng)蛋白，這個蛋白可以特異阻斷LORE對3-羥基脂肪酸的識別，抑制寄主免疫進(jìn)程，促進(jìn)病菌的侵染（Luo et al., 2020 The EMBO Journal）。 

　　但是，植物識別病菌后也可能激發(fā)一些敏感基因的表達(dá)。研究發(fā)現(xiàn)稻瘟菌在侵染過程中會激活水稻的一個敏感基因OsbHLH6的表達(dá)，該基因的表達(dá)抑制了水稻的免疫抗性。植物抗病過程中激素也起著很重要的作用，其中水楊酸和茉莉酸是植物中兩個重要的抗病激素，但是兩者介導(dǎo)的信號是經(jīng)常相互拮抗的。研究發(fā)現(xiàn)OsbHLH6的表達(dá)在稻瘟菌侵染早期可以促進(jìn)茉莉酸信號進(jìn)而阻止水楊酸介導(dǎo)的抗性。由于水楊酸的信號被抑制，植物在稻瘟菌侵染的早期（寄生階段）不能被遏制，導(dǎo)致了水稻對稻瘟菌抗性的降低（Meng et al., 2020 Journal of Integrative Biology）。 

　　 植物中的一些次生代謝物質(zhì)在病菌入侵時可以迅速合成并抑制病菌的入侵。以水稻為研究材料，發(fā)現(xiàn)小分子物質(zhì)多胺可以抑制稻瘟菌入侵水稻。這類小分子物質(zhì)在以往的研究中很少被關(guān)注，該團(tuán)隊近期發(fā)現(xiàn)多胺還可以增強(qiáng)水稻對非生物脅迫的抗性，有望成為一個同時誘導(dǎo)水稻生物和非生物脅迫的重要物質(zhì)（Islam et al., 2020 Journal of Integrative Agriculture）。 

　　論文鏈接： 

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/jipb.12922

https://www.embopress.org/doi/full/10.15252/embj.2019102856 https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S209531191962705X 

　　植物識別病菌攜帶的脂肪酸的分子機(jī)制以及病菌的應(yīng)對策略