植物如何识别“敌友”微生物？科学家揭秘其“聪明的点将”机制

　　植物根系土壤中栖息着种类繁多的微生物，其中既有与植物建立互利共生关系的共生微生物，也有侵染植物、掠夺其营养的病原微生物。植物如何识别“敌友”，精准区分共生与病原微生物，是自然界一大“谜题”。

　　1月24日，国际权威学术期刊《细胞》（Cell）发表了中国科学院分子植物科学卓越创新中心王二涛研究团队的最新研究成果。他们揭晓了“谜底”，并建立了植物特异识别共生与病原微生物的分子信号研究框架。

　　植物识别“敌友”微生物的机制示意图。（中国科学院分子植物科学卓越创新中心供图）

　　“粗裂地钱”是地球上一种早期陆生植物，与菌根真菌之间存在共生关系。菌根真菌为植物提供营养和水分，而植物则通过叶绿体将大气中的碳转移到菌根真菌中，为其提供养分。王二涛团队以“粗裂地钱”为模式植物展开研究。

　　“自2013年起，我们团队就持续研究植物中的CERK1受体激酶。随着研究不断深入，首次发现粗裂地钱中有一对受体激酶—MpaLYR和MpaCERK1，能够精准区分共生与病原微生物，并激活不同的下游信号通路。”王二涛说，“其中，MpaLYR负责识别微生物来源的信号分子，既能结合共生微生物的分子标志物，也能结合外源真菌产生的病原分子标志物，并通过与MpaCERK1形成蛋白复合体，激活相应的共生或免疫下游信号途径。”

　　研究还发现，在低磷条件下，当植物面临营养不足的生存危机时，植物就会释放一种名为“独脚金内酯”的激素。

　　“面对植物根系土壤中数以亿计的各类微生物，植物就好像‘将军’，释放的这种激素就像是‘将军’发出的军情召令，点名需要共生微生物的紧急援助。听到‘将军’召令后，土壤中与植物共生的菌根真菌就分泌出大量的共生分子标志物，这些分子迅速被MpaLYR识别，通过与MpaCERK1形成蛋白复合体，激发共生反应，同时抑制由外源真菌入侵带来的免疫反应。”王二涛说。（记者张建松）

　　（来源：新华社）

　　【编辑：陈明】