2021年7月9日，九三學(xué)社中科院上海分院委員會第九期青年學(xué)術(shù)沙龍以線上直播的形式如期舉行。本期沙龍由中科院生物化學(xué)與細胞生物學(xué)研究所協(xié)助承辦，九三學(xué)社中科院上海分院委員會秘書長王雋潔主持，中國科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心(原植物生理生態(tài)研究所）研究員辛秀芳應(yīng)邀作題為《植物與病原微生物的相互博弈》的學(xué)術(shù)報告。來自多個支社的40余名社員和入社積極分子參加了此次沙龍活動。

植物在生長過程中面臨各種環(huán)境的脅迫，包括光、溫度、濕度、昆蟲、營養(yǎng)元素、病原微生物等，所以為了與環(huán)境博弈生存下去，植物的基因組有很大一部分是用于編碼應(yīng)對環(huán)境脅迫的基因。那么，我們?yōu)槭裁匆芯恐参锊『δ?？辛秀芳?9世紀40年代左右發(fā)生的愛爾蘭大饑荒為例，進一步闡述“植物是人類食物的最大來源，而植物病害是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重大危害之一”。世界上不僅是糧食作物，水果、蔬菜等經(jīng)濟作物也受到各種病原微生物的侵害。通過科學(xué)研究來了解病原物如何使植物產(chǎn)生病害以及植物如何激活自身抗病反應(yīng)，再通過植物育種等手段培育抗病力高的植物，減少農(nóng)藥施用，具有重要的生態(tài)環(huán)保和經(jīng)濟意義。

植物病原微生物包括細菌、真菌、卵菌、病毒等。它們有著多種的生活方式，比如死體營養(yǎng)型（可以很快殺死植物細胞，通常有較廣的宿主范圍）、活體營養(yǎng)型（不會很快殺死植物細胞，通常有較窄的宿主范圍）、以及半活體營養(yǎng)型（侵染后期殺死植物細胞）。另外病原微生物侵入植物的方式也有多種，但不管是哪種病原微生物，它們都是利用“致病武器”來導(dǎo)致病害。辛秀芳在本次報告中講解了在過去20多年科學(xué)研究中廣泛應(yīng)用的一種模式：細菌——丁香假單胞桿菌的侵染模式，形象生動地展示了丁香假單胞桿菌如何導(dǎo)致植物病害的過程。

辛秀芳介紹了病原細菌通過葉片氣孔侵入到葉片內(nèi)部，在柵欄組織、海綿組織的空隙中大量繁殖從而起到破壞作用。通過實驗結(jié)果說明了細菌產(chǎn)生的冠毒素能夠打開植物葉片的氣孔，幫助細菌進入植物組織。有趣的是，冠毒素是一種植物激素的類似物，可以激活植物激素途徑和打開氣孔、促進侵染。

當然，植物自身也是有免疫系統(tǒng)的，早期的侵染可以使植物對后期的侵染更有抗病力，類似“疫苗”作用。對植物病害的研究可以幫助人們改良植物抗病性，提供更安全有效、可持續(xù)的病害防治手段。

辛秀芳的報告生動形象、引人入勝，大家聽完講座后感覺耳目一新、受益匪淺。與會現(xiàn)場的研究生們和線上的科研人員積極提問，例如：“植物會不會在被病毒攻擊過程中產(chǎn)生習(xí)得性免疫能力？”“通過育種改良能否促進植物基因變化并提高植物抗病毒“免疫力？”“植物免疫力和病原物博弈過程中，植物的進化為什么趕不上病原物的進化？”“植物先天免疫和病原物會不停進化，這個進化周期一般是多長？”“如果做了轉(zhuǎn)基因抗病植物，病原菌大概多久會進化出新的效應(yīng)物去對抗？”等等，辛秀芳均逐一認真回答，并對與會者認真聆聽和積極互動表示感謝?。ň湃龑W(xué)社中國科學(xué)院上海分院委員會  姜鴻彥 王雋潔）