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解密植物對環境變化的應激反應

發布時間:2022-05-09 17:34:00來源: 光明網-《光明日報》

  光明日報訊(記者趙秋麗(li) 、馮(feng) 帆)近日,山東(dong) 建築大學市政與(yu) 環境工程學院副教授侯書(shu) 國團隊聯合美國得州農(nong) 工大學、杜克大學,法國圖盧茲(zi) 大學、日本岡(gang) 山大學等知名大學的研究團隊,通過對植物如何感受環境變化作出應激反應的研究,揭示了植物對病蟲害、幹旱等環境脅迫因素的應激機理,國際期刊《自然》在線發表這一研究成果。這一重要發現改變了人們(men) 以往對植物與(yu) 環境之間相互作用關(guan) 係的認知,對於(yu) 促進生態良性循環和糧食安全問題具有重要意義(yi) 。

  綠色植物為(wei) 地球生物提供食物來源,並在維持生態平衡、促進生態良性循環與(yu) 發展、改善人類居住環境等方麵起著至關(guan) 重要的作用。但植物經常麵臨(lin) 包括病原菌侵染等極端環境的影響,植物通過感知環境變化並作出應激反應,保護自身免受環境惡化的影響。因此,研究植物感知環境變化並作出應激反應的機製,有助於(yu) 我們(men) 應對環境變化,解決(jue) 糧食和生態安全等問題。

  植物細胞因子在植物免疫中發揮至關(guan) 重要的調控作用,這一研究首次提出了一類結構全新的植物細胞因子SCREWs。為(wei) 了鑒定新的參與(yu) 植物免疫調控的植物細胞因子,研究人員分析了受病原菌誘導表達的擬南芥轉錄組,並篩選了病原菌上調表達的分泌肽。其中,SCREWs能夠被病原菌及微生物相關(guan) 分子模式(MAMPs)強烈誘導表達。通過免疫誘導分析,研究發現SCREWs羧基端31個(ge) 保守的氨基酸能夠通過誘導MAPK激活植物生長抑製等典型的免疫反應。結構預測顯示,該小肽通過兩(liang) 個(ge) 保守的半胱氨酸形成二硫鍵,其對SCREW免疫誘導起至關(guan) 重要的作用。通過持續研究發現,SCREW為(wei) 一類新的免疫調控植物細胞因子,能夠誘導植物免疫反應和增強植物對病原菌的抗性。

  侯書(shu) 國團隊長期從(cong) 事植物與(yu) 環境互作的分子生物學研究,自2012年以來,該團隊與(yu) 美國德州農(nong) 工大學何平教授、單立波教授,清華大學柴繼傑教授,山東(dong) 大學張偉(wei) 教授等團隊合作,在揭示植物細胞因子調控植物先天免疫領域作出了突出的貢獻。

(責編: 常邦麗)

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