在全球气候变化和环境挑战日益严峻的背景下，农业生物技术的发展对于保障粮食安全至关重要。特别是在植物免疫与抗病领域，理解植物如何识别并抵御有害微生物，同时与有益微生物共生，是提升作物健康和产量的关键所在。
2024年，对于中国植物-微生物互作领域的研究者来说是辉煌的一年。这一年里，国际顶级学术期刊Nature和Science关于植物-微生物相互作用领域收录了6篇中国研究所/高校为第一作者或通讯作者单位的研究论文，这些研究成果主要围绕植物免疫和抗病机制展开，标志着在理解植物与微生物相互作用方面取得了重大突破，并具有重要的科学价值和应用潜力。
论文列表（点击标题可进入全文）：
Nature | 植物免疫学大佬合作研究揭示植物免疫的“双刃剑”如何实现自我抑制与激活的巧妙平衡
对于任何生物体而言，免疫系统必须足够敏感以应对入侵者，但又不能过于敏感以至于不断激活并攻击自身细胞——即所谓的自身免疫。由中国西湖大学的柴继杰和德国科隆马克斯·普朗克植物育种研究所的Paul Schulze-Lefert领导的一项新研究揭示了关键植物免疫分子被紧密包装，从而避免了不当激活的方式。2024年6月12日，国际顶级学术期刊《自然》（Nature）上发表的这篇题为Oligomerization-mediated autoinhibition and cofactor binding of a plant NLR的研究论文，描述了一种新颖的调节机制，该机制控制着植物的免疫反应，使其处于适度状态。
2. 区分有益与有害微生物的分子机制
Nature | 中科院分子植物卓越中心研究揭示植物区分'有益'和'有害'微生物的分子机制
北京时间5月15日，中国科学院分子植物科学卓越创新中心王二涛团队、张余团队以及何祖华院士团队在水稻免疫机制研究上取得了重大突破。该成果以“Release of a ubiquitin brake activates OsCERK1-triggered immunity in rice（水稻通过释放泛素制动器来激活由OsCERK1介导的免疫反应）”为题，在国际顶级学术期刊《自然》（Nature）上发表，展示了植物如何巧妙地使用其免疫系统协调抗病、共生和生长之间的平衡，为提高作物健康提供了新的视角。
3. 揭开植物免疫分子激活之谜
Nature 重磅！柴继杰团队最新研究揭示植物免疫分子如何被激活之谜！
2024年3月13日，在国际顶级学术期刊Nature上发表的一项题为Substrate-induced condensation activates plant TIR domain proteins的开创性研究中，由中国西湖大学的柴继杰和德国科隆马克斯-普朗克植物育种研究所的Paul Schulze-Lefert领导的研究团队证明，一类重要的免疫蛋白必须凝结成液滴才能被激活并保护植物免受感染。这种相分离现象为开发新型植物保护方法开辟了新路径，强调了蛋白质结构在植物免疫中的重要作用。
4. 小分子激活植物防御机制的重要突破
第一或通讯作者发表《Science》四篇，中科院研究员在小分子激活植物防御机制中取得重要突破
2024年11月，国际顶级学术期刊Science以First Release的形式在线发表了中国科学院分子植物科学卓越创新中心万里研究团队题为“Activation of a helper NLR by plant and bacterial TIR immune signaling“的研究论文。这项研究表明，无论是拟南芥中的TIR-NLR免疫受体还是细菌的TIR免疫受体，都能产生一种名为2’cADPR的小分子，作为pRib-AMP的前体物质，促进大型免疫蛋白复合体的形成，进而触发植物的免疫反应和抗病能力。进一步的研究显示，2’cADPR本身就能有效激发植物强烈的免疫反应和抗病性能，这预示着它可能成为一种新型“生物农药”的基础。
5. 禾本科植物广谱抗病性机制的新发现
实现CNS大满贯后，中科院院士团队又在Science取得重要突破！揭示水稻广谱抗病性机制
2024年11月，国际权威学术期刊Science以First Release的形式在线发表了中国科学院分子植物科学卓越创新中心何祖华院士团队、张余团队与国内外研究者合作完成的题为“A canonical protein complex controls immune homeostasis and multipathogen resistance”的研究论文。该研究揭示了禾本科植物中TIR-only蛋白OsTIR的分子与生化作用，发现了植物免疫稳态精调的一个信号网络，为提高作物对多种病原体的抗性提供了新的基因资源和育种目标，标志着在增强作物抗病性方面取得了重要进展。
6. 利用病原体毒力因子增强植物免疫
Science | 重磅！清华大学柴继杰/南京农业大学王源超团队揭示植物利用病原体毒力因子增强免疫的机制！
2024年2月15日，国际顶级学术期刊Science发表了清华大学柴继杰和南京农业大学王源超团队合作的最新相关研究成果，题为A plant mechanism of hijacking pathogen virulence factors to trigger innate immunity的研究论文，揭示了植物PGIP特异性识别病原菌PG并劫持其酶活性来触发植物先天免疫的独特分子机制，对认识植物免疫系统、合理利用和精准改造PGIP提高作物抗性具有重要的指导意义。
这些研究成果不仅推动了植物-微生物互作领域的前沿发展，也为未来农业生物技术的发展奠定了坚实的基础。通过更深入的理解植物免疫系统及其与微生物的复杂互动，科学家们正逐步揭开提高作物健康和产量的新篇章。
