科學家發現植物“抗病小體” 為培育抗病植物提供新機遇

當前，各種農作物病蟲害嚴重威脅到農業生產。如何減少農藥的大量施用，一直以來都是科學家的一塊“心頭病”。今天，清華大學植物抗病小體重大成果新聞發布會在京舉行，這項中國科學家的科研新成果被國外同行點贊，稱為“植物免疫研究的里程碑事件”。

為培育抗病植物提供新機遇

清華大學柴繼杰團隊、中國科學院遺傳與發育生物學研究所周儉民團隊、清華大學王宏偉團隊最近的聯合研究，在植物免疫研究領域取得歷史性的重大突破。此項成果填補了人們25年來對植物抗病蛋白認知的巨大空白，將為研究其它抗病蛋白提供范本。

合作團隊發現由抗病蛋白組成的抗病小體，并解析了其處于抑制狀態、中間狀態及五聚體活化狀態的冷凍電鏡結構，從而揭示了抗病蛋白管控和激活的核心分子機制，為將來更好利用抗病蛋白培育抗病植物提供了新機遇。以上三個團隊科學家聯合研究的成果，定于4月5日以兩篇長文的形式發表在國際權威學術期刊Science《科學》上。

在Science雜志同期專文評述中，國際植物抗病研究權威科學家美國科學院院士Jeffery Dangl和英國皇家學會會員、美國科學院院士Jonathan Jones對這一重大突破性成果給予高度評價：“首個抗病小體的發現，為植物如何控制細胞死亡和免疫提供了線索”“顯著推進了人們對植物免疫機制的認識”“打開了多個開拓性研究方向”。《植物學報》同時發表國際著名植物抗病專家Xin Li(李昕)等人題為《開啟防御之門：植物抗病小體”》專文評述，認為該項成果“完成了植物NLR蛋白復合物的組裝、結構和功能分析，揭示了NLR作用的關鍵分子機制，是植物免疫研究的里程碑事件”。

將大大減少化學農藥的施用

抗病蛋白被發現及在植物育種中大量應用已有二十多年，但人們對其發揮作用的分子機制仍不清楚。

在實際生活中，為了減少損失，農業生產中不得不大量施用化學農藥，但這又對環境、人類健康、和農業可持續發展帶來了挑戰。在保護作物的同時，減少化學農藥的施用，成為擺在農業生產者和科學家面前的一道難題。

科學家認為，解決這一問題的關鍵，就存在于植物細胞中：植物細胞內數目眾多的抗病蛋白。這些蛋白發現病菌后，迅速啟動植物防衛反應，殺死病菌，從而保護植物免受侵害。利用抗病蛋白，設計新型抗病蟲育種，將大大減少化學農藥的施用。

中國科學家對于抗病蛋白高分辨度結構和作用機制的解析，將為設計抗廣譜、持久的新型抗病蛋白，發展綠色農業奠定核心理論基礎。

關鍵詞： 植物 抗病小體