1.中国科学院分子植物科学卓越创新中心研究团队在植物精准识别共生与病原微生物的分子机制研究中取得重要进展。
2.团队发现水稻基因OsCERK1同时参与植物的共生和抗病免疫，揭示了其激酶活性调节的新机制。
3.通过研究粗裂地钱中的一对LysM类受体激酶，团队揭示了植物如何通过分清“敌友”实现共生与免疫的动态平衡。
4.该研究为深入研究作物病害防控与养分高效利用提供关键支撑，助力国家粮食安全。
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相比动物，植物无法自主移动，经常面临环境胁迫，但植物的“智慧”往往令人惊叹，比如它可以分清“敌友”。
巩固“友谊”的同时如何防范“天敌”？国际分子植物-微生物互作学会2019年将此列为该领域十大热点科学问题之首。而对于这一问题的解答，将为深入研究作物病害防控与养分高效利用提供关键支撑，助力国家粮食安全。
中国科学院分子植物科学卓越创新中心王二涛研究团队，在植物精准识别共生与病原微生物的分子机制研究中取得重要进展。北京时间1月24日，相关研究成果在国际权威学术期刊《细胞》发表。
【微生物中有“友”亦有“敌”】
植物赖以生存的土壤，看似平静其实有着各种微生物，有“友”亦有“敌”。
自然界中近90%的植物具有菌根共生现象，它是由土壤中的真菌与植物根系形成的一种共生体。菌根共生，可以帮助植物高效地从土壤中汲取磷、氮等关键营养元素，促进植物的生长。与此同时，病原微生物也在时刻威胁着植物的健康和作物的产量。
植物如何识别“敌友”呢？这要从王二涛2013年入职中国科学院后克隆的第一个水稻基因OsCERK1说起，他带领团队首次发现这种基因同时参与植物的共生和抗病免疫。由于这一基因的重要性，12年来王二涛始终“盯”着它，产出了系列成果。特别是2024年与张余团队以及何祖华团队合作在《自然》发表论文，揭示了OsCERK1激酶活性调节的新机制。
【“老师不认识学生，点名最有效”】
那么植物究竟是如何通过分清“敌友”来做到共生与免疫的动态平衡呢？
CERK1基因是一种LysM类受体激酶，然而被子植物中LysM受体激酶的数量众多，为研究带来了诸多挑战。最早的陆生植物“粗裂地钱”，由于基因组结构简单、只有一对LysM受体，成为研究这一科学问题的理想材料。
王二涛团队研究发现，粗裂地钱中的一对LysM类受体激酶可谓“火眼金睛”，它们负责分辨不同的微生物，并触发相应的共生和免疫等生理反应。
当从土壤中直接吸收的营养不够时，植物会释放一种名为“独脚金内酯”的激素。这种激素能够刺激分泌大量的共生分子标志物，而病原微生物则对此没有任何响应。
“这就像刚入学，老师不认识学生，点名最有效。”王二涛告诉解放日报记者，独脚金内酯就是植物最先释放的信号，“应声而答”者彼此就建立了共生关系，“这也意味着，如果只让植物分泌独角金内酯，它就只会吸引能够释放共生分子的共生微生物，从而高效地从土壤中获取营养。”
记者手记：“讲故事”的人
某种意义上，科学家是一群“讲故事”的人。一个自然现象的背后究竟蕴藏着什么，科学家以想象力为出发点，证实或证伪，从而讲述一个自洽的故事。而这个故事的传播力和影响力，也会在其他人的复述中得以检验。
12年来，王二涛团队执着于讲述植物与微生物共生的“故事”。随着主线越来越清晰、细节越来越多，“故事”也就越来越激动人心，从而在国际上引领着该领域的研究。
对于日积跬步接近大自然的真相，王二涛乐在其中，“每往前走一步，知识也往前拓展了一步。”
知识还可以改变生活。王二涛的合作者在江西开展的万亩水稻试验表明，通过增强植物与菌根真菌的共生互作，即使减少了25%-50%的磷肥，产量并没有降低。
这正是“讲故事”的真趣所在。
