聲東擊西、誘餌模式、道高一尺魔高一丈……人類戰(zhàn)爭中的兵不厭詐竟然會(huì)在低等生物體中上演。1月13日凌晨，美國《科學(xué)》雜志以研究長文形式在線發(fā)表南京農(nóng)業(yè)大學(xué)王源超教授團(tuán)隊(duì)的一項(xiàng)關(guān)于作物疫病發(fā)生機(jī)制的突破性成果，揭示了植物與病原菌的世界并不是人們所想像的那么簡單。

疫霉菌引起的作物疫病就像“植物瘟疫”，是農(nóng)作物生產(chǎn)中危害非常嚴(yán)重的一類病害，19世紀(jì)中期曾引起歐洲的馬鈴薯晚疫病大流行，導(dǎo)致150萬人餓死，幾百萬人逃亡美洲和澳洲，這場“愛爾蘭大饑荒”曾被稱為人類歷史的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。

科學(xué)家在研究中觀察到，疫霉菌攻擊宿主時(shí)，會(huì)使出一招瞞天過海的“誘餌模式”（DECOY）：疫霉菌在侵染植物早期，向胞外分泌糖基水解酶XEG1攻擊植物細(xì)胞壁，而植物則利用水解酶抑制子GIP1抑制其活性；在進(jìn)化的過程中，病原菌又獲得了XEG1的失活突變體XLP1，以誘餌“DECOY”的方式，競爭性干擾抑制子GIP1，與XEG1協(xié)同攻擊植物的抗病性。

該研究論文第一作者馬振川博士打了個(gè)比喻說：“XEG1相當(dāng)于疫霉菌攻擊植物的常規(guī)導(dǎo)彈，導(dǎo)彈來了植物會(huì)啟用自身的導(dǎo)彈防御系統(tǒng)GIP1來抑制其攻擊，但有意思的是，疫霉菌會(huì)進(jìn)化出‘假彈頭’，即XEG1的失活突變體XLP1，這個(gè)假彈頭雖然本身沒有攻擊性，但是它和植物抑制子GIP1的結(jié)合能力要高出XEG1約5倍，即假彈頭可以充當(dāng)‘誘餌’，將作物防御系統(tǒng)的主要‘兵力’吸引過去，從而保護(hù)真彈頭XEG1‘乘虛而入’，攻擊作物導(dǎo)致病害發(fā)生”。

他們在稍早的研究中，還發(fā)現(xiàn)植物能夠利用細(xì)胞膜上的受體識(shí)別XEG1，啟動(dòng)基礎(chǔ)水平的抗性，但是病原菌又可以分泌效應(yīng)子到寄主細(xì)胞內(nèi)干擾其抗性。“即便是肉眼看不見的病原菌在侵入宿主過程中，也上演著極其復(fù)雜和精確的‘攻擊、防御，再攻擊、再防御’的‘軍備競賽’，對這個(gè)過程的深入了解是發(fā)展安全高效病害控制策略的基礎(chǔ)。”王源超教授說。目前，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的疫病菌有160多種，能侵染數(shù)千種植物，是全球糧食、食品和生態(tài)安全的重要威脅。這一發(fā)現(xiàn)為開發(fā)能誘導(dǎo)植物廣譜抗病性的生物農(nóng)藥提供了重要的理論基礎(chǔ)。（記者 張曄 通訊員 許天穎）

“誘餌模式”：病原菌攻擊植物時(shí)居然會(huì)使詐！

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