来源:文汇报
本报讯 (记者许琦敏)你是否想过,豆科植物为何能“热情款待”根瘤菌获取氮肥,同时“铁壁防御”病原微生物?这一神奇能力的核心机制,近日被上海科学家成功揭秘!国际顶尖期刊《自然》在线发表了这项突破性研究。
自然界中,豆科植物与根瘤菌的共生堪称完美合作:植物提供根瘤作为“家园”,并分享光合产物为食;根瘤菌则化身“固氮工厂”,将空气中游离的氮气转化为植物可吸收的养分。若水稻、小麦等主粮作物也能掌握这一技能,全球农业将迈向减肥增效的绿色革命!
经过多年攻坚,中国科学院分子植物科学卓越创新中心王二涛团队发现,植物进化出一套高超的识别战术——既能通过精准感知系统区分敌友,又配备特异免疫抑制机制,在根瘤菌入侵时灵活调控免疫强度,实现共生与防御的绝妙平衡。
研究中,团队揭示了豆科植物的智能“信号识别系统”。当根瘤菌靠近,会释放“结瘤因子”作为身份信号。植物细胞表面受体蛋白迅速识别并激活,随后细胞质内的MtLICK1/2蛋白接力传递信号,启动共生程序,引导根瘤形成,邀请根瘤菌入驻固氮。
更令人惊叹的是,MtLICK1/2蛋白兼具“开门迎客”与“关门御敌”的双重角色。侵染初期,它快速抑制植物免疫,避免误伤根瘤菌;共生建立后,又精准维稳免疫系统,有效阻击病原体。这套动态调控宛如智能门禁,实现友军放行与敌军拦截的精准操作。
该研究不仅解开了植物共生防御的百年谜题,更为绿色农业注入新动能。若将此类“智能门禁”系统植入水稻、小麦,作物氮肥自给或成现实!您看好这项技术的前景吗?欢迎在评论区分享您的观点,共同展望未来农业!
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