很是“道”：从细胞膜到叶绿体

 
 
很是“道”：从细胞膜到叶绿体  
科学家在植物抗病信号途径方面取得重大发明  

中国科学院分子植物科学卓越创新中心上海植物窘境生物学研究中心 供图

植物细胞膜（绿色）与叶绿体（橙色）相接洽，图中配景的亮点代表两者之间通报的信息

艺术设计者：Toyi Matos   中国科学院分子植物科学卓越创新中心上海植物窘境生物学研究中心 供图

植物是地球上险些所有生命的基本，植物和人类一样，也谋面对周围情况的各类威胁，同样经验“生老病死”。为了掩护本身，植物成立了一系列巨大和巧妙机制来感知、防止外界植物病原体（病毒、细菌等）“加害”，科学家的一项重要发明展现了植物在这个机制顶用来通报“敌情”的“要道”。

中国科学院分子植物科学卓越创新中心上海植物窘境生物学研究中心西班牙籍研究员罗莎 ·洛萨诺-杜兰（Rosa Lozano-Duran）研究团队发明白一条毗连细胞膜和叶绿体的重要信号通报途径，该途径在植物感觉到病原体威胁后能激活植物的抗病回响。相关成就北京时间2020年8月24日在线颁发于《细胞》。

植物抗病防止有“道”

罗莎先容，植物在恒久进化进程中成立的这个反抗病原体的机制，不只需要对威胁举办识别，更需要在空间上通报识别到的信号并协调各类响应。

对信号的识别和响应产生在植物细胞层面。植物细胞外貌有一层细胞膜，将细胞内部与外部情况相断绝，细胞膜外侧是潜在病原体打仗的重要场合。因而，植物需要通过细胞膜感知特定的分子，以相识潜在“进攻者”的存在，并发出“警报”。

那么，“警报”信息如安在细胞内通报的呢？ “在这个进程中，叶绿体作为植物特有的、举办光合浸染的细胞器，在调理植物对刺激响应中起着焦点浸染。”罗莎形象地描写了这个进程：一些植物卵白先与细胞膜相关联，并在感知病原体存在时，从细胞膜转移至叶绿体内部，“告诫”叶绿体有威胁存在。紧接着，叶绿体通过“逆行信号通报”进程，将这些信息通报至细胞核，从而调理抗病基因表达，激活防止以反抗入侵者。

专家认为，这个途径是植物细胞将“危险信号”从外界通报到叶绿体的计策之一，并能快速、实时、精确地整合信号并发生适当的下游响应。

病原体借“道”作恶

植物病原体及其宿主恒久处于雷同于“军备比赛”的配合进化中。有趣的是，研究还发明，“调皮”的病原体居然会“挟制”这种在植物细胞内部通报信息的途径。一些来自植物病毒和病原细菌的卵白质会“乔装妆扮”、“仿照”上述植物卵白质的行为，“瞒天过海”。它们能与细胞膜团结，当植物细胞感觉到进攻时，也可以移动至叶绿体。一旦进入叶绿体内部，这些病原体卵白会损害叶绿体与细胞核之间的通讯，从而阻碍植物防止回响的激活，辅佐病原体的保留和繁殖。

研究功效显示，差异类此外病原体进化出相似的计策来操作这种植物途径，到达抑制植物防止的目标，有力证明白这条毗连细胞膜和叶绿体的信号通报途径在植物与微生物彼此浸染中起着焦点浸染。

未来之道

真菌、细菌、病毒等多种植物病原体在全球范畴内对农作物出产造成了庞大损失，严重威胁世界粮食安详。