華人新晉院士PNAS發表重要成果

　　神秘疾病有時會通過劫持植物的防御信號系統來“哄騙”它們，并發出報警，使植物資源轉向錯誤的攻擊，從而讓病原菌輕易地迅速攻占植物。

　　然而，密歇根州立大學帶領的一個國際科學家小組，正在幫助植物通過增強它們的警報系統，來應對這些攻擊。在這項發表于美國國家科學院院刊PNAS的新研究中，研究小組設計了茉莉酮酸酯（jasmonat，一種植物激素，在植物防御中起著核心的作用）的受體，抵御來自高度進化的病原體的這種隱秘攻擊。

　　美國科學院院士、美國霍華德休斯醫學研究院研究人員、密歇根州立大學何勝陽植物學教授是本文的通訊作者，他指出：“這是首次利用受體工程設計，來修復植物免疫系統一個易受疾病傷害的部分，它經常被高度進化的病原體劫持。這個新戰略不同于傳統的、以抗病基因為基礎的作物育種，是基于對植物免疫系統一個關鍵組成部分（茉莉酮酸酯受體）的深刻理解。”延伸閱讀：2015年美國科學院新增院士：什么樣的成果令他們入選。

　　這項研究可能有顯著的實際影響，并且是“發現和固定植物免疫系統易受疾病傷害的組分”的一個例子。它還可以提供一種通用的戰略，培育出對抗許多植物病害的新一代抗病作物，這些植物病害每年都會造成全球作物損失超過2000億美元。

　　茉莉酮酸酯調控植物抵抗多種病原體和昆蟲。然而，在植物和病原菌之間的進化軍備競賽中，一組高度進化的病原體會產生模仿茉莉酮酸酯的毒素——冠菌素（coronatine）。狡猾的細菌利用這種毒素來攻克茉莉酮酸酯受體，從而使植物資源轉變為，讓這些病原體順利地通過“安檢門”，而不會觸發任何警報。

　　為了阻止這種劫持，何院士和他的團隊制備了一個增強的受體，它仍然可以信號提示昆蟲防御，也大大降低了冠菌素毒素的靈敏度。該研究小組的概念驗證表明，基于冠菌素的、細菌病原體對茉莉酮酸酯受體的接管，可能被停止，植物可能被設計成為抵抗昆蟲和病原體，這一直是植物病理學/昆蟲學研究一個難以企及的目標。

　　何院士表示：“很多實驗室進行了多年的基礎研究，但我們對茉莉酮酸酯解碼系統做了一個精確的修復，所以，它現在可以將植物內源茉莉酮酸酯和細菌毒素冠菌素區分開來。我們表明，改良的擬南芥植株（裝備有修復的茉莉酮酸酯解碼系統），不僅可以防止昆蟲，而且還能阻止細菌引發疾病。”

　　修復植物防御系統組件的概念，是非常有吸引力的，并可能成為未來研究的新趨勢，保護植物免于許多植物病害。