华人新晋院士PNAS发表重要成果

　　神秘疾病有时会通过劫持植物的防御信号系统来“哄骗”它们，并发出报警，使植物资源转向错误的攻击，从而让病原菌轻易地迅速攻占植物。

　　然而，密歇根州立大学带领的一个国际科学家小组，正在帮助植物通过增强它们的警报系统，来应对这些攻击。在这项发表于美国国家科学院院刊PNAS的新研究中，研究小组设计了茉莉酮酸酯（jasmonat，一种植物激素，在植物防御中起着核心的作用）的受体，抵御来自高度进化的病原体的这种隐秘攻击。

　　美国科学院院士、美国霍华德休斯医学研究院研究人员、密歇根州立大学何胜阳植物学教授是本文的通讯作者，他指出：“这是首次利用受体工程设计，来修复植物免疫系统一个易受疾病伤害的部分，它经常被高度进化的病原体劫持。这个新战略不同于传统的、以抗病基因为基础的作物育种，是基于对植物免疫系统一个关键组成部分（茉莉酮酸酯受体）的深刻理解。”延伸阅读：2015年美国科学院新增院士：什么样的成果令他们入选。

　　这项研究可能有显著的实际影响，并且是“发现和固定植物免疫系统易受疾病伤害的组分”的一个例子。它还可以提供一种通用的战略，培育出对抗许多植物病害的新一代抗病作物，这些植物病害每年都会造成全球作物损失超过2000亿美元。

　　茉莉酮酸酯调控植物抵抗多种病原体和昆虫。然而，在植物和病原菌之间的进化军备竞赛中，一组高度进化的病原体会产生模仿茉莉酮酸酯的毒素——冠菌素（coronatine）。狡猾的细菌利用这种毒素来攻克茉莉酮酸酯受体，从而使植物资源转变为，让这些病原体顺利地通过“安检门”，而不会触发任何警报。

　　为了阻止这种劫持，何院士和他的团队制备了一个增强的受体，它仍然可以信号提示昆虫防御，也大大降低了冠菌素毒素的灵敏度。该研究小组的概念验证表明，基于冠菌素的、细菌病原体对茉莉酮酸酯受体的接管，可能被停止，植物可能被设计成为抵抗昆虫和病原体，这一直是植物病理学/昆虫学研究一个难以企及的目标。

　　何院士表示：“很多实验室进行了多年的基础研究，但我们对茉莉酮酸酯解码系统做了一个精确的修复，所以，它现在可以将植物内源茉莉酮酸酯和细菌毒素冠菌素区分开来。我们表明，改良的拟南芥植株（装备有修复的茉莉酮酸酯解码系统），不仅可以防止昆虫，而且还能阻止细菌引发疾病。”

　　修复植物防御系统组件的概念，是非常有吸引力的，并可能成为未来研究的新趋势，保护植物免于许多植物病害。