精确制导、避实就虚？人类战争中的精密战术竟然会在病原菌攻击作物时上演！NBA竞猜作物疫病团队最新研究发现，大豆疫霉菌会找到作物防御中的“薄弱环节”重点发起“进攻”，从而成功侵染。10月23日，国际著名学术期刊eLife在线发表了这一重要创新研究成果，揭示了病原菌与作物“你攻我守”的世界并非只要找寻“盾牌”和“哨兵”。
该研究发现，大豆疫霉侵染早期分泌的效应分子Avh52能够“挟持”大豆的细胞质内的组蛋白乙酰转移酶GmTAP1，使GmTAP1由细胞质进入细胞核，通过乙酰化植物感病基因启动子区组蛋白H2A及H3上的激活位点，激活寄主感病基因的表达，促进病原菌的成功侵染。
大豆感病机制示意图
论文第一作者李海洋博士告诉记者，之前的研究发现，GmTAP1原本是调控作物生长发育过程的重要基因，但与疫霉菌致病因子Avh52结合后就成了感病基因，从细胞质进入细胞核，加速了病原菌的侵染。这说明，病原菌致病因子首先能“精确制导”，快速识别出作物防御体系中的“薄弱环节”，然后利用类似“挟持人质”的方式完成侵染。
论文通讯作者、NBA竞猜植物保护学院院长王源超教授给记者打了个生动的比喻，在病原菌与植物的“攻、守”互作研究中，之前大多围绕作物的抗病基因展开，从“守”的一方入手，找寻并鉴定出作物抗病基因，即防守“盾牌”。事实上，病原菌致病因子非常“狡猾”，会不断变异，所以也要从“攻”的一方入手，鉴定病原菌致病因子、探寻作物感病机制、找到感病基因，从而“加固”或者“改造”感病基因，改良作物抗病性，正所谓“知己知彼，百战不殆”。
据了解，目前已有300余个植物的抗病基因被鉴定并被应用于农业生产中，但对植物感病机制的研究却鲜有报道。此次南农大作物疫病团队的创新成果正是对这一领域的重要突破。而所谓对基因的“加固”或“改造”，是指未来在应用中，可以使用先进的基因编辑技术，对植物的感病基因进行编辑，从而改良植物的持久广谱抗病性。
值得一提的是，NBA竞猜作物疫病团队的科研故事一直围绕“作物大战病原菌”展开，并且一路“打怪升级”。2017年1月，团队在全球率先发现病原菌攻击植物时会使出“诱饵模式”，该成果以研究长文的形式发表在《科学》(Science)杂志；2018年2月，又发现植物在防御病原菌入侵中的“一级哨兵”RXEG1，它能够识别多种病原菌，吹响战斗“集结号”，《自然·通讯》杂志(NatureCommunications)发表了该成果。
如今，他们的研究从细胞膜外的外围“战场”升级到了细胞质内的核心“战场”，相关机制的探寻工作也更加精密复杂。这些研究成果不但为认识植物的免疫机制提供了新的知识，也为改良植物的持久抗病性提供重要的新分子靶标。
据了解，来自美国俄勒冈州立大学BrettTyler教授等也参与了本研究。