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植物多层次免疫和防御机制研究新进展

2020.9.15

　　植物时刻面临多种微生物的侵染威胁，在与微生物长期的相互作用中形成多层次的防御机制。一些病原微生物通过多种策略克服植物多层次的免疫机制，引发病害。农作物病虫害导致的全球主要粮食作物的产量损失较大，威胁粮食安全。为减少农作物病虫害发生，化学农药的施用给环境带来负担，威胁人类健康。深入理解植物免疫机制是发展绿色、高效农作物病害防控技术的重要基础。

　　9月8日，美国科学院院士、美国霍华德·休斯医学研究所研究员、美国杜克大学教授董欣年，中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员周俭民，美国加州大学戴维斯分校教授Gitta Coaker，以及中科院微生物研究所研究员张杰合作，在MOLECULAR PLANT上在线发表题为Plant Immune Mechanisms: from Reductionistic to Holistic Points of View的展望综述论文。论文系统总结植物多层次的免疫和防御机制研究进展，包括植物细胞外免疫，如气孔免疫、根际免疫和胞间免疫；植物细胞表面免疫受体和胞内免疫受体介导的免疫识别和信号传递、不同类型免疫受体之间的交叉调控；非典型抗性基因介导的防御反应、维管束免疫反应、植物组织和细胞免疫反应异质性；植物免疫的翻译调控、生物钟与植物免疫调控等。

　　论文展望了植物免疫机制研究中尚未解决的前沿科学问题，以及植物免疫基础研究在农作物抗病性扩展和改良中的潜在价值。对植物免疫机制的全面理解和深度解析，可以指导农业生产的可持续增长。高效利用广谱抗性机制和不同的植物抗性基因，对作物抗病性改良具有重要的应用潜力。通过植物免疫基础研究，了解植物如何自然地调节免疫反应，解析免疫和抗病基因激活机制和信号调控网络，将为防控一些极具破坏性的植物病害提供理论指导和技术支撑。

　　张杰为论文第一作者，董欣年为论文通讯作者，周俭民和Gitta Coaker为论文共同作者。