​湖南：揭开植物“女神”的神秘面纱

湖南大学教授于峰（左一）在指导学生。

受体激酶是调控植物适应环境变化的重要蛋白，解析其工作机制具有重要的理论和应用价值。

历经10余年研究，湖南大学于峰教授团队成功揭示了受体激酶FERONIA（简称“FER”）及其配体RALF多肽的工作机制，荣获2022—2023年度湖南省自然科学奖一等奖。有趣的是，在希腊神话中，FERONIA被赋予了“爱情女神”的寓意。

于峰团队专注于“植物如何适应环境变化”这一重要科学问题，这也是Science杂志所列出的125个前沿科学问题之一。

就像士兵在战场上感觉要被敌人偷袭，植物适应环境，同样也会首先感受某种信号，来感知环境的改变。植物感受信号的接收器便位于它跟外界接触的前沿位置——细胞膜。

“细胞膜上的受体会首先感应到外界信号的变化，并将信号传递到细胞内部。”寻寻觅觅，于峰团队找到了识别环境信号的一个典型的成员——受体激酶FER。

“像你们新闻记者，传递信息用的是文字、图片、视频等。FER接收信号后，又是如何传递信号的，是我们研究的下一步。”于峰解释说，植物对各种信号做出反应的过程相当复杂，就像开盲盒一样充满未知。

通过长期研究，于峰团队发现FER能够通过应答配体RALF多肽来传递多种信号，比如“植物外部很干旱”以及“病原菌来袭”等。

在自由探索的过程中，于峰团队还有新发现：线虫中有18种模拟RALF基因，它们能“挟持”FER的信号传播，破坏植物的免疫系统，成为线虫攻击植物的“秘密武器”。

当“狡猾”的线虫来袭时，它们会分泌这些“秘密武器”，让FER传递“外面很安全”“外面没有危险”的信号，从而抑制植物免疫系统的开启。

植物寄生线虫是全球性的粮食作物病虫害之一，我国每年遭受该病害的作物种植面积高达上亿亩，造成数百亿元的经济损失。植物一旦发病，就很难挽救。于峰团队的这项研究为抗线虫作物提供了基因资源，同时为能够在不利或极端环境条件下生存和生长的耐逆作物育种设计奠定了基础。

此外，团队还发现，FER在植物营养调控中也扮演重要的角色，它能招募特定有益微生物来缓解植物磷饥饿问题，为解决“植物需要磷，但因环境问题又不能过多施磷肥”的难题提供了新思路。

（来源：湖南日报记者：王铭俊）