研究人员揭示了触发寄主植物抵抗寄生植物的机制

有超过4500种植物物种作为寄生虫存在于其他植物上。其中一些对农业造成巨大破坏，甚至导致作物完全失败。与蒂宾根大学植物分子生物学中心(ZMBP)的Markus Albert博士以及Norwich的Sainsbury实验室(Cyril Zipfel教授，Matthew Smoker教授)合作的研究人员一直在研究一些物种如何防御这些寄生虫。他们观察了各种番茄品种，这些品种可以防止d丝子寄生虫拴在它们上面。科学家在番茄中发现了一种基因，使植物能够识别d丝子并触发先天免疫机制。到目前为止，仅针对微生物病原体，昆虫和蛛形纲动物观察到了这种防御机制。

研究人员的研究发表在最新一期的“ 科学”杂志上。

D丝子是C丝子属的成员 - 所有这些都在其他植物上作为全寄生虫存在。没有叶子或根，它们将自己包裹在大多数草本植物，双子叶植物的枝条周围，用渗透的吸器感染它们，这些器官连接到宿主的血管系统。然后他们将水，碳水化合物和其他营养物质从宿主中取出。宿主被削弱并且通常在没有产生果实或种子的情况下死亡。少数抗性番茄品种之一(Solanum lycopersicum)通过生产软木状木质组织阻止C丝子进入其枝条。然后d丝子由于饥饿而死亡。

研究小组利用栽培番茄与野生番茄(Solanum pennellii)的杂交，寻找并分离了d丝子抗性基因。“这种基因编码的受体蛋白定位于番茄细胞表面，”Markus Albert说。“它识别出d丝子的分子模式。” 一旦受体接收到寄生虫已到达的信号，它就像分子开关一样起作用，引起番茄植株的免疫反应。这导致主机的抵抗力增加。“ 番茄植物识别植物寄生虫的方式与它侵入细菌的方式大致相同，”阿尔伯特解释道。

这是令人惊讶的，因为寄生虫和宿主 - 作为植物 - 从进化的角度来看彼此接近，“至少与植物 - 微生物和植物 - 昆虫模型相比，”他说。这是第一次发现一种机制，即植物将另一种植物 - 或其分子模式 - 识别为外来植物。这为理解植物在细胞水平上的对话的基础研究带来了新的方法。“这一发现也让研究者厂新的视角，当谈到创造新的品种是寄生的抗性的植物，”阿尔贝说。