近日，资源与环境学院钟祥斌博士与中国科学院分子植物科学卓越创新中心何祖华、杨卫兵等专家共同首次发现植物防卫的新机制：广谱抗病与生存代价相平衡。

 

在没有专门的免疫细胞的情况下，植物已经进化出一种复杂的免疫机制，由微生物或病原体相关分子模式(MAMPs/PAMPs)触发的免疫(PTI)和效应器触发的免疫(ETI)组成，以抵御病原体。植物免疫的激活导致质外体活性氧(ROS)产生、胞质Ca2+升高、激酶级联激活和称为过敏反应(HR)的局部细胞死亡。免疫激活赋予对入侵病原体的抵抗力，但组成性免疫反应代价高昂且会阻碍生长和环境适应性。因此，植物免疫需要精确控制，以便对病原体感染做出快速反应，同时最大限度地减少正常条件下的生长损失。这对于大田作物尤其重要，因为它们不断受到各种病原体的威胁。节能且灵活的免疫系统有利于植物生存和作物生产。了解植物如何在不同环境中微调免疫稳态对于促进安全作物生产至关重要。植物已采用各种机制来降低过度免疫反应的潜在成本。例如，植物防御基因的表达在正常条件下表现出有节奏的模式，这可以预测潜在的病原体威胁。植物也可以在初始感染后进入致敏状态。这种低水平的基础免疫允许在随后的病原体攻击时快速激活。此外，植物已经进化出许多可以减弱免疫反应的因素，例如免疫抑制因子EDR1和MLO，或阳性免疫调节因子包括LSD1和AtSR1/CAMTA3。