中國科學院分子植物科學卓越創新中心的辛秀芳研究團隊於北京時間3月11日在國際知名學術期刊《自然》上發表最新研究成果，揭示植物兩大類免疫通路PTI和ETI並不是獨立發揮功能，而是存在相互放大的協同作用。該研究為後續通過整合植物雙層免疫系統來培育優良持久抗病的農作物品種提供了新思路。

植物兩大類免疫系統PTI和ETI協同抗病模型圖。右邊表示植物能夠同時激活兩層免疫系統抵抗病原菌的侵染；左邊表示PTI免疫系統缺失，不能誘導起正常的ETI免疫反應，從而導致植物感病。中國科學院分子植物科學卓越創新中心供圖

辛秀芳在受訪時表示，植物病害是人類生產生活和現代農業的一大挑戰。植物在與病原菌長期“博弈”的過程中，進化出了免疫系統。植物能夠通過細胞膜表面的受體蛋白識別病原菌所攜帶的一些分子，如鞭毛蛋白，激活植物的第一層免疫系統(簡稱PTI)；植物還會通過細胞內的另外一類受體蛋白感知病原菌的一些毒性蛋白，觸發植物的第二層免疫系統(簡稱ETI)，激活更強烈的免疫反應。

PTI和ETI這兩層免疫系統中，不同免疫受體識別不同的病原菌來源的分子，而且免疫受體激活的機制有很大不同。之前絕大多數植物免疫領域的研究都是將兩條免疫通路作為兩個獨立平行的免疫分支來研究。

辛秀芳團隊的研究發現了這兩個免疫系統的“親密關係”，比如，研究發現在第一層免疫系統PTI缺失的植物中，也很大程度喪失了由第二層免疫系統ETI介導的植物抗病能力。研究還發現植物第二層ETI免疫系統可以通過增強第一層PTI免疫系統中核心蛋白組分的表達，誘導第一層免疫系統更加持久的免疫輸出。

該研究為人們重新認識和理解植物免疫提供了重要理論依據。辛秀芳在受訪時說，現在在農業生產上培育抗病品種主要是利用ETI途徑，但很多ETI途徑的抗病性不一定那麼強，並且隨著不斷繁代種植，抗性逐漸減弱，研究人員在想有沒有可能通過增強PTI作用，使植物ETI途徑的抗病性更強。

據悉，辛秀芳研究組博士研究生袁民航為論文第一作者，辛秀芳研究員為通訊作者。研究組博士研究生江澤宇、蔡博瑩、博士後王易平和河南大學聯培研究生劉夢彙為共同作者。(完)