植物也会“钓鱼执法”？《Science》发现植物免疫受体竟伪装成病原攻击靶标，诱敌深入后精准反杀原

植物如何在不移动的情况下抵御成千上万的病原体攻击？答案藏在每个植物细胞内部的一类名为NLR的免疫受体蛋白中。它们如同精密的“分子哨兵”，能够识别入侵病原体分泌的毒力效应蛋白，从而启动防御反应。然而，一个长期困扰科学家的核心问题是：这些免疫受体如何进化出识别全新病原体的能力？

2026年6月4日，英国东英吉利大学Matthew J. Moscou团队在Science 在线发表题为“Molecular mimicry of a pathogen virulence target by a plant immune receptor”的研究论文，该研究揭开了这个谜题，并展示了如何利用这一原理来设计具有更强抗病性的作物。

传统认知：直接识别与间接监测

植物NLR蛋白通常通过两种方式感知病原体：一是直接与病原体效应子结合；二是通过监测被效应子修饰的宿主蛋白。但这种方式存在一个进化瓶颈——受体如何获得针对新效应子的识别特异性，其机制一直模糊不清。

核心发现：一种巧妙的“分子模拟”策略

研究团队聚焦于大麦中的一个NLR蛋白——MLA3。它不仅能识别大麦白粉病病原体，还能识别水稻稻瘟病菌分泌的效应蛋白PWL2。这暗示MLA3可能拥有某种“跨界”识别的特殊能力。

通过深入研究，科学家发现MLA3采用了一种令人惊叹的策略：分子模拟。它在其蛋白结构中进化出了一个与PWL2在宿主细胞中的靶标分子非常相似的“诱饵”结构域。当PWL2进入植物细胞后，会误将这个“诱饵”当作自己的目标进行攻击，从而触发MLA3的构象变化，激活免疫反应。简而言之，MLA3通过“伪装”成病原体效应子的猎物，设下陷阱来捕获入侵信号。

应用突破：设计具有双重抗性的作物

基于这一机制，研究团队做了一个漂亮的工程学验证。他们将MLA3中负责识别PWL2的“诱饵”结合界面，移植到了另一个对小麦秆锈病有抗性的NLR蛋白SR50中。结果，经过改造的SR50不仅保留了对秆锈病的抗性，还获得了识别PWL2的新能力，成功创造出一个具有双重识别功能的嵌合免疫受体。在转基因大麦中，这种设计赋予了植物对两种主要谷物病原体的抗性。

文章模式图（图源自Science ）

科学意义：为作物抗病育种开辟新路径

这项研究具有双重突破性价值。首先，它揭示了NLR免疫受体进化出新识别特异性的一个关键机制——通过分子模拟宿主靶标来“诱捕”病原体效应子，这为理解植物与病原体的军备竞赛提供了全新视角。

其次，它展示了一种可推广的作物改良策略。既然免疫受体的“诱饵”模块可以被识别、移植和组合，那么科学家就有可能通过理性的蛋白设计，为农作物“定制”能识别多种关键病原体的超级免疫受体，从而培育出具有广谱、持久抗病性的新品种，为全球粮食安全提供有力保障。

参考消息：https://www.science.org/doi/10.1126/science.aef9946