​湖南：揭開植物“女神”的神秘面紗

湖南大學教授于峰（左一）在指導學生。

受體激酶是調控植物適應環境變化的重要蛋白，解析其工作機制具有重要的理論和應用價值。

歷經10餘年研究，湖南大學于峰教授團隊成功揭示了受體激酶FERONIA（簡稱“FER”）及其配體RALF多肽的工作機制，榮獲2022—2023年度湖南省自然科學獎一等獎。有趣的是，在希臘神話中，FERONIA被賦予了“愛情女神”的寓意。

于峰團隊專注于“植物如何適應環境變化”這一重要科學問題，這也是Science雜誌所列出的125個前沿科學問題之一。

就像士兵在戰場上感覺要被敵人偷襲，植物適應環境，同樣也會首先感受某種信號，來感知環境的改變。植物感受信號的接收器便位於它跟外界接觸的前沿位置——細胞膜。

“細胞膜上的受體會首先感應到外界信號的變化，並將信號傳遞到細胞內部。”尋尋覓覓，于峰團隊找到了識別環境信號的一個典型的成員——受體激酶FER。

“像你們新聞記者，傳遞資訊用的是文字、圖片、視頻等。FER接收信號後，又是如何傳遞信號的，是我們研究的下一步。”于峰解釋説，植物對各種信號做出反應的過程相當複雜，就像開盲盒一樣充滿未知。

通過長期研究，于峰團隊發現FER能夠通過應答配體RALF多肽來傳遞多種信號，比如“植物外部很乾旱”以及“病原菌來襲”等。

在自由探索的過程中，于峰團隊還有新發現：線蟲中有18種模擬RALF基因，它們能“挾持”FER的信號傳播，破壞植物的免疫系統，成為線蟲攻擊植物的“秘密武器”。

當“狡猾”的線蟲來襲時，它們會分泌這些“秘密武器”，讓FER傳遞“外面很安全”“外面沒有危險”的信號，從而抑制植物免疫系統的開啟。

植物寄生線蟲是全球性的糧食作物病蟲害之一，我國每年遭受該病害的作物種植面積高達上億畝，造成數百億元的經濟損失。植物一旦發病，就很難挽救。于峰團隊的這項研究為抗線蟲作物提供了基因資源，同時為能夠在不利或極端環境條件下生存和生長的耐逆作物育種設計奠定了基礎。

此外，團隊還發現，FER在植物營養調控中也扮演重要的角色，它能招募特定有益微生物來緩解植物磷饑餓問題，為解決“植物需要磷，但因環境問題又不能過多施磷肥”的難題提供了新思路。

（來源：湖南日報記者：王銘俊）