“病小麦”揭开植物“过度免疫”面纱—新闻—科学网
在这项新成果中,
研究团队还将视角延伸到拟南芥中的同源蛋白RPS2。那段时间,在刘志勇的大力支持下,他们揭示了植物免疫系统过度激活的机制。“找到WAI3这个基因,再大量翻译成蛋白,在刘志勇团队读博的郭广昊,扎实研究
这项研究的背后还有很多不为人知的艰辛。降低表达强度,研究发现,但我总觉得,
新课题从何而来?通常,在遗传发育所位于河北高邑的小麦试验田里,郭广昊连称“没想到”。请与我们接洽。此后这个“备胎”课题便搁置了。反对‘东一榔头西一棒子’的浅尝辄止。WAI3基因编码CCG10-NLR蛋白为了解这类蛋白的抗病机制提供了机会。植物如何维持并调控自身免疫能力,是为了在高产的基础上,但WAI3编码的受体蛋白极不稳定且易聚集。拓展了人们对植物免疫受体多样性与可塑性的认知。不过,形成了类似“通道”的复合体。
“我们最开始用的是强启动子,由于基因组复杂和多倍体等特性,郭广昊遇到了同样毕业于遗传发育所的博士后赵赫,从攻读硕博学位至今,他的研究并不顺利。并自负版权等法律责任;作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜,精细的故事,”郭广昊回忆说。根本拿不到成活的麦苗。心里特别难受。相当于把‘阀门’开到最大。
推开免疫“新窗”
基因表达的“流量控制”是一大难题。
回顾来时路,
2020年,胡彬雅/摄
■本报实习生 胡彬雅 记者 冯丽妃
“没想到会做出这样的成果,而是给予他自由探索的空间,无心插柳柳成荫,
“我们的研究相当于提供了G10类型NLR发挥免疫机制的新证据。郭广昊入选“中国科学院青年科技人才中长期出国培训专项项目”,也算个小成果。更没想到自己原来揣了块宝。凭直觉,科学新意尚显单薄。
在生物学领域,两人十分投缘。他与中英两国导师及国内外同事一道,他羡慕过研究水稻的同学,
更大的挑战来自蛋白质提纯。将“阀门”拧小,因为这意味着后代性状更优。免疫反应被持续放大,免疫受体NLR扮演着关键角色。构象一致的蛋白质,
这一放,
两位导师对他的影响更体现在科研理念和态度上。就是两年多。”郭广昊说,要多尝试、“从他们身上,在那里,六聚体等抗病小体,占领国际基因资源高地,并在关键实验思路上予以点拨。坚持下去总会找到解决之道。
深耕田垄,
为此,表明G10类型NLR抗病蛋白的作用机制在不同植物中具有高度保守性。”
未来,
冷冻电镜分析显示,有的叶片变黄、
“我想在毕业时讲一个完整、应该再坚持往下做一做。
“对这个品系进行诱变,
“可以说,“有时难免感到痛苦,并引发细胞质内的钙离子内流,”在刘志勇看来,
相关论文信息:
https://doi.org/10.1016/j.cell.2026.02.024
《中国科学报》(2026-04-03 第1版 要闻) 特别声明:本文转载仅仅是出于传播信息的需要,2023年5月至2024年7月,他们调整策略,
| “病小麦”揭开植物“过度免疫”面纱 |

实验室中用于蛋白表达的本生烟。
在搁置WAI3抗病小体研究的两年多时间里,减少农药依赖,激活后的部分NLR可分别形成五聚体、郭广昊提起那个被他搁置的WAI3基因。他们发现,也动过见好就收的念头。
当时,赴英国塞恩斯伯里实验室访学,投稿被拒了四五次,带领团队克隆了14个小麦抗病基因,一次讨论中,
《细胞》审稿人认为,并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性;如其他媒体、”谈及近日发表于《细胞》的研究成果,同时避免过度免疫,由于DNA被高强度转录为RNA,他们在茄科植物——本生烟中不断优化提取与纯化条件,改进蛋白表达策略,师从植物免疫学泰斗Jonathan Jones,揭开植物“过度免疫”机制的面纱。丰富了当前已知的、搞清楚自激活过度免疫的原理,主攻课题是解析小麦抗白粉病基因Pm5e的抗性机制。正常情况下窗户是关着的,从而持续触发免疫反应。
“长期以来,推动成果落地。但植株矮小、两人一拍即合,终于攻克了这一关。但近年来,最终让植株存活到可观测阶段。郭广昊从研究生起就研究小麦,有的叶片卷曲……突变表型五花八门、性状更容易出现,“如果停留在发现基因导致特定性状的阶段,幼苗还没长出来就已被过度免疫杀死。其实,郭广昊判断这可能与植物“过度免疫”反应有关。WAI3是一个自激活型免疫受体,郭广昊由衷感谢两位好导师。但一些特殊免疫受体——G10类型的NLR的激活和作用机制仍然未知,叶片自发坏死。须保留本网站注明的“来源”,在转基因实验功能验证阶段,继续聚焦抗白粉病基因Pm5e机制研究。这项研究是郭广昊当年为博士毕业准备的“备胎”项目,我国每年受其影响的小麦面积约1亿亩,”基于此,他们的目标是精准、形态各异。他们的实验台紧挨着,创制出具有抗病特性但不过度激活免疫的新抗病蛋白,还提供了良好的科研平台与稳定的资金支持,
选一株“病态”小麦做“备胎”
2018年春天,”郭广昊说。钙离子不断灌入,将八聚体抗病小体确立为NLR生物学中的新范式,
郭广昊目前在中国科学院遗传与发育生物学研究所(以下简称遗传发育所)研究员刘志勇团队从事博士后研究。他的主课题迎来转机;另一方面,育种家关注的都是试验田里表现优异的小麦,觉得只发现一个基因,于是决定去找一个‘备份’课题。在多方合作下,”刘志勇向《中国科学报》介绍说。”
刘志勇深耕小麦研究多年,引发钙离子内流,启动7年的“备胎”竟然转正了。本想让基因多表达,但郭广昊的目光却被试验田里的一株“病态”小麦吸引:这株突变体小麦确实提高了白粉病抗性,位于细胞膜,智能地设计出更多抗病高产品种,郭广昊克隆了导致小麦叶片坏死的基因WAI3。但WAI3像一个失控的开关,同时保持高产特性。会不断触发免疫反应导致细胞死亡。“他们始终强调科研方向要专注,RPS2在激活后同样可形成八聚体抗病小体结构,
在植物与病原微生物的长期博弈中,数量有限的NLR抗病小体结构库,正是这份包容与支持,启动免疫反应。郭广昊解释说:“可以把细胞想象成一个房间,膜上有很多窗户。结构解析需要高纯度、为保障粮食安全和百姓健康出一份力。出成果速度也慢得多。
“师兄,他已在这个团队度过了11年。有没有兴趣一起做?”郭广昊发出邀请后,”
这种“为难”自己的态度,改用WAI3基因自身启动子,最终促成了此次突破。研究表明,限制了该蛋白的有效利用。”郭广昊解释,


