PNAS:植物如何反击病原

研究发现，植物首先感受到病原的攻击，然后通过触发植物的复杂信号级联反应而激活防卫反应，包括产生植物抗毒素。当防卫化合物Camalexin生成后，植物中的MAPK（分裂原活化蛋白激酶）级联反应会终止掉。Camalexin是抗击一些植物疾病的必需成分。该研究揭示了植物在不利条件下中如何保护自身的机制，利用这个机制，最终就能够提高作物的抗病性。

　　生物通报道：植物是聪明的，也能够参与到与病原的战争。前人的研究已经证明，植物可以感受到病原的攻击，然后激活自身的反击。然而，人们不知道病原攻击和反击的激活时如何联系起来的。直到最近，密苏里大学的研究人员才解开这个谜团。密苏里大学的这项新研究揭示了，植物反击病原的入侵，是一个非常复杂的过程。这个研究结果可能会帮助培育出抗病性提高的作物。

该研究的负责人Shuqun Zhang副教授说，植物和病原间会发生“化学战争”。正常情况下，植物会努力地生长和发育。然而，当植物感受到病原之后，它们就使用一些资源来合成次级代谢产物，以对抗疾病。到目前为止，对这个过程是如何调节的几乎仍是一无所知。

该研究的结果显示，植物首先感受到病原的攻击，然后通过触发植物的复杂信号级联反应而激活防卫反应。防卫反应之一是诱导产生并累积抗微生物的防卫化合物——植物抗毒素（phytoalexin）。

在这个研究中，Zhang副教授发现，当防卫化合物Camalexin生成后，植物中的MAPK（分裂原活化蛋白激酶）级联反应会终止掉。Camalexin是抗击一些植物疾病的必需成分。Zhang在研究中使用了拟南芥和灰色葡萄孢（Botrytis cinera），因为拟南芥最早完成全基因组测序的模式植物，而灰色葡萄孢会在葡萄和草莓等多种中引起灰霉病。

Zhang说，在分子和细胞水平上理解了植物在不利条件下中如何保护自身的机制，我们最终就能够提高作物的抗病性。

研究结果发表在3月31日的《PNAS》上。（生物通，揭鹰）