摘要：1月24日，中国科学院分子植物科学卓越创新中心王二涛研究团队在植物区分共生与病原微生物的分子机制研究中取得重要进展，该成果以“A pair of LysM receptors mediates symbiosis and immunity discrimina

1月24日，中国科学院分子植物科学卓越创新中心王二涛研究团队在植物区分共生与病原微生物的分子机制研究中取得重要进展，该成果以“A pair of LysM receptors mediates symbiosis and immunity discrimination inMarchantia（粗裂地钱中一对LysM类受体激酶区分共生与免疫信号）”为题在国际权威学术期刊《细胞》（Cell）发表，建立了植物特异识别共生与病原微生物的分子信号框架。

植物的根系土壤中栖息着种类繁多的微生物，它们既包括能与植物建立互利共生关系的共生微生物，也包括能侵染植物、掠夺其营养的病原微生物。

研究发现，早期陆生植物粗裂地钱中一对LysM类受体激酶—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。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短链几丁质壳聚糖CO4/5，也能结合外源真菌产生的病原分子标志物长链几丁质壳聚糖CO7/8，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。

本研究还发现，在低磷条件下，植物会释放一种名为独脚金内酯（strigolactones）的激素。这种激素能够刺激菌根真菌特异分泌大量的共生分子标志物短链几丁质壳聚糖CO4/5。这些分子通过MpaLYR的识别，激发共生反应，并同时抑制由外源真菌入侵带来的长链几丁质壳聚糖CO7而引发的免疫反应，从而维持共生与免疫的动态平衡。

“就像老师通过‘点名’来与学生建立联系，只有共生菌会‘响应’，病原菌‘不响应’。”王二涛研究员解释到。

因此，MpaLYR-MpaCERK1通过识别不同长度的几丁质壳聚糖（CO4/5或CO7/8）区分共生和病原微生物，使植物在面对不同陆地环境时既能够通过菌根共生进行营养摄取，又保证对病原微生物的免疫抵抗。

该研究为农业生产提供了重要启示：1. 提高作物养分利用效率：通过增强植物与菌根真菌的互作，可显著提高作物对土壤养分的吸收能力，尤其在低肥力土壤条件下表现尤为突出。2. 推动生态农业发展：菌根共生为构建低投入、高产出的农业体系提供了强有力的支撑，有助于实现生态农业与粮食安全的双赢。

头图为王二涛研究员。中国科学院分子植物科学卓越创新中心供图

来源：劳动报