豆科植物也有“智能門禁系統”？這個關鍵角色能幫忙“關門禦敵”

記者從中國科學院分子植物科學卓越創新中心獲悉，該中心王二濤科研團隊研究發現，豆科植物具有一套巧妙的“信號識別系統”，能夠精準辨別根瘤菌。當根瘤菌靠近時，會分泌一種名為“結瘤因子”的信號分子。植物細胞表面的受體蛋白能夠識別這一信號。那麼，信號如何在植物細胞內傳遞？研究團隊發現，細胞質內的類受體激酶蛋白mtlick1/2扮演了關鍵角色，能促使植物形成根瘤器官，允許根瘤菌進入植物細胞共生固氮。該成果北京時間5月6日在國際學術期刊《自然》發表。

在自然界中，豆科植物與根瘤菌的“合作”堪稱典範——植物為根瘤菌提供住所（根瘤器官）和食物（光合產物），而根瘤菌則發揮“固氮工廠”的作用，將空氣中植物無法直接利用的氮氣轉化為可吸收的銨態氮。這種共生關係不僅高效環保，還能減少植物生長對化學氮肥的依賴，對可持續農業發展意義重大。

科研人員指出，類受體激酶蛋白mtlick1/2不僅能與根瘤菌建立共生，還能幫助植物“關門禦敵”，調節免疫反應。在根瘤菌侵染初期，mtlick1/2會迅速抑制免疫反應（包括活性氧爆發和防禦基因表達等），避免植物對根瘤菌“誤傷”。待共生關係建立後，它又能精準把控植物的免疫穩態，有效抵禦病原菌的侵染。這種調控模式就像植物的“智能門禁系統”，mtlick1/2就如同那個既能識別友軍，又能阻擋敵人的“衛兵”，在植物與微生物的互作中發揮着關鍵作用。

這項研究有望為農業綠色發展帶來新希望。目前，大豆、花生等豆科植物能天然固氮，但水稻、小麥等主糧作物不具備這種能力，生產上依賴大量氮肥。如果科學家能在其他作物中“安裝”類似的共生系統，未來或許能讓糧食作物也實現“自給自足”，大幅減少化肥使用，推動綠色農業高質量發展。

（總台央視記者 帥俊全 褚爾嘉）

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