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！南京农业大学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、南京农业大学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，南京农业大学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。