和動物一樣，植物體內也有一整套免疫體系，幫助植物對抗病害保持健康。近日，記者從中國農科院獲悉，通過多組學分析，該院植保所作物有害生物功能基因組研究創新團隊，構建了水稻第一道免疫反應多層次調控圖譜，這為理解植物抗病過程提供了重要參考。相關研究成果發表在《植物生物技術雜志》上。
團隊成員劉文德研究員介紹，病原菌表面的一些分子，可被植物細胞壁上的特定受體識別，誘導植物一系列防御反應，來阻止病原菌入侵，這被稱為病原相關分子模式觸發的免疫（PTI）。其中，真菌來源的幾丁質和細菌來源的flg22多肽是兩類常見的病原相關分子，其誘發的PTI反應為植物的非特異性免疫，是植物抵御大多數病原菌侵染的“第一道防線”。
研究人員整合了代謝組、轉錄組、蛋白質組、泛素化組和乙酰化組數據，闡明了水稻對真菌幾丁質和細菌多肽產生的病原相關分子的PTI免疫響應機制。通過對比發現，幾丁質觸發的PTI反應在轉錄和翻譯水平上與多肽更為相似，但在翻譯后修飾水平和代謝水平上與多肽不同且更為強烈。兩種病原相關的分子處理導致水稻mRNA和蛋白質豐度之間存在不一致，而蛋白質翻譯后修飾調節可能在這種差異中發揮關鍵作用。
此外，研究人員發現，水稻中的亞油酸代謝和α-亞麻酸代謝途徑很可能受到flg22多肽的特異性誘導。該研究得到中國農業科學院農業科技創新工程的資助。
