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科技日報上海5月7日電 （記者王春）豆科植物既能“熱情招待”根瘤菌來獲取氮肥，又能堅決抵抗病原微生物的侵害，是什么讓它如此“有禮有節(jié)”地對待不同微生物？記者7日從中國科學院分子植物科學卓越創(chuàng)新中心獲悉，該中心王二濤研究團隊解開了這個謎團：豆科植物擁有一套能精準辨別根瘤菌的“信號識別系統(tǒng)”。相關成果發(fā)表在國際期刊《自然》上。
研究團隊發(fā)現(xiàn)，當根瘤菌靠近時，豆科植物會分泌一種名為“結瘤因子”的信號分子，細胞表面的受體蛋白能夠識別這一信號。研究團隊進一步研究后還發(fā)現(xiàn)，細胞質內的類受體激酶蛋白MtLICK1/2在信號傳遞中扮演了關鍵角色。該蛋白能促使植物形成根瘤器官，允許根瘤菌進入植物細胞共生固氮。
在自然界中，豆科植物與根瘤菌的“合作”堪稱典范——植物為根瘤菌提供住所（根瘤器官）和食物（光合產物），而根瘤菌則發(fā)揮“固氮工廠”的作用，將空氣中植物無法直接利用的氮氣轉化為可吸收的銨態(tài)氮。這種共生關系不僅高效環(huán)保，還能減少植物生長對化學氮肥的依賴，對可持續(xù)農業(yè)發(fā)展意義重大。
研究人員表示，類受體激酶蛋白MtLICK1/2不僅能夠幫助植物“開門迎客”，與根瘤菌建立共生，還能幫助植物“關門御敵”，在根瘤菌侵染初期迅速抑制免疫反應，避免植物對根瘤菌“誤傷”。MtLICK1/2如同既能識別友軍又能阻擋敵人的“衛(wèi)兵”，在植物與微生物之間的互作中發(fā)揮著關鍵作用。
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